t69 episteme

わんくま同盟東京勉強会 #69

計算機科学基礎講座「計算量とメトリクス」

わんくま同盟茶藝部顧問

[email protected]


プログラムは

• 「使うひと目線」では– 速い– 小さい

　　… に越したことはないよね。


アルゴリズムの性能を示す目安

• 「速さ」の指標– 時間計算量　：　どんだけ時間を食うか

• 「小ささ」の指標– 空間計算量　：　どんだけ記憶域を食うか


O 記法 (O-notation)

• ある計算 / 処理に要する時間 / 空間が T に比例するとき、その時間 / 空間計算量を

O(T) と表記し、

計算量は｢ T のオーダー」という。

※ いつも一定の計算量であるなら O(1)

大文字のオミクロン


データ構造と計算量

• データ構造– 可変長配列 : vector– リスト : list– 二分木 : set – ハッシュ表 : unordered_set

それぞれの要素アクセス、挿入 / 削除、検索に要する時間計算量は…


データ構造と時間計算量

N番目の参照要素の追加 /削除

検索

可変長配列 Ο(1) Ο(N) Ο(N)

リスト Ο(N) Ο(1) Ο(N)

二分木 N/A Ο(logN) Ο(logN)

ハッシュ表 N/A Ο(1) Ο(1)

※ ただし、要素ひとつを格納するのに必要な領域は一般に

可変長配列 < リスト < 二分木 < ハッシュ表

なので、「時間と空間のトレードオフ」


プログラムは

• 「作るひと目線」では– 短い– 単純

　　… に越したことはないよね。

「長いプログラムは間違っている」「難しいプログラムは間違っている」


作るひと目線でのプログラムの複雑さ

• メトリクス : 「複雑さ / ややこしさ」の指標– 行数 LOC(Lines Of Code)– サイクロマティック複雑度– ネストの深さ– 分岐数 / パス数– etc


サイクロマティック複雑度


コンポーネント間の結合

• 理解性• テスト容易性• 再利用性

を阻害する


60%

10%


Thank you !

t69 episteme

Documents