ห่วงโซ่ไม่มีที่สิ้นสุดของบิ๊ก


12

ก่อนอื่นให้ฉันเขียนนิยามของใหญ่เพื่อทำสิ่งที่ชัดเจนO

f(n)∈O(g(n))⟺∃c,n0>0เช่นนั้น0≤f(n)≤cg(n),∀n≥n0

สมมติว่าเรามีฟังก์ชั่นจำนวน จำกัด :น่าพอใจ:f1,f2,…fn

O(f1)⊆O(f2)⋯⊆O(fn)

โดย transitivity ของเรามี:OO(f1)⊆O(fn)

สิ่งนี้มีไว้หรือไม่ถ้าเรามีสายโซ่ที่ไม่สิ้นสุดของ ? อีกนัยหนึ่งคือ ?O′sO(f1)⊆O(f∞)

ฉันมีปัญหาในการจินตนาการว่าเกิดอะไรขึ้น

คำตอบ:


15

ก่อนอื่นเราต้องอธิบายสิ่งที่เราหมายถึงโดย "ถือนี้ถ้าเรามีห่วงโซ่ที่ไม่มีที่สิ้นสุด?" เราตีความว่ามันเป็นลำดับที่ไม่สิ้นสุดของฟังก์ชันเช่นนั้นสำหรับเรามี(n)) ลำดับดังกล่าวอาจไม่มีฟังก์ชันสุดท้ายฉันf ฉัน ( n ) = O ( f i + 1 ( n ) ){fi:N→N∣1≤i}ifi(n)=O(fi+1(n))

เราสามารถมองไปที่ขีด จำกัด ของการทำงานในลำดับเช่น(n) อย่างไรก็ตามเป็นไปได้ว่าไม่มีขีด จำกัด และแม้กระทั่งในกรณีที่มันมีอยู่เราอาจจะไม่ได้มี(n)) ยกตัวอย่างเช่นพิจารณาลำดับของฟังก์ชั่น{i} สำหรับแต่ละ , และดังนั้นจึง(n)) อย่างไรก็ตาม จึง(n))f∞(n)=limi→∞fi(n)f1(n)=O(f∞(n))fi(n)=niifi(n)=Θ(n)fi(n)=O(fi+1(n))f∞(n)=limi→∞fi(n)=0=Θ(1)f1(n)≠O(f∞(n))

บนมืออื่น ๆ ที่เราสามารถดูขีด จำกัด ของลำดับของการเรียนที่ซึ่งไม่จำเป็นต้องให้เท่ากับระดับของขีด จำกัด ของฟังก์ชั่นที่ เรามีดังนั้นและสำหรับทุกJขีด จำกัด ที่เหนือกว่ามีองค์ประกอบทั้งหมด (ฟังก์ชั่นในกรณีนี้) ซึ่งเกิดขึ้นบ่อยครั้งอย่างไม่ จำกัด และขีด จำกัด ที่ต่ำกว่ามีองค์ประกอบทั้งหมดที่เกิดขึ้นในสำหรับบางคนfi∈O(fi+1)O(fi)⊆O(fi+1)fj∈limi→∞O(fi)=lim supi→∞O(fi)=lim infi→∞O(fi)=⋃n∈N⋂k>nO(fk)jO(fi),i≥n0n0 (ซึ่งอาจขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ) เนื่องจากลำดับของคลาสนั้นเพิ่มขึ้นแบบซ้ำซากทั้งสองมีอยู่และมีค่าเท่ากัน justifies นี้การใช้งานของ\lim


3
มีสองชุด: หนึ่งในฟังก์ชั่น (ซึ่งอาจมาบรรจบกันหรือไม่) และหนึ่งในชุด (ที่แต่ละชุดเป็นชุดสุดยอดของก่อนหน้านี้นี่คือเหตุผลที่ชุดนี้มาบรรจบกันดูคำนิยามของ Lim inf และ Lim sup สำหรับชุด) . ส่วนแรกตอบคำถามโดยไม่มีส่วนส่วนที่สองตอบส่วนทางลบ (ถ้าเป็นมะนาวบางชนิด) f∞f∞f∞
— frafl

เกิดอะไรขึ้นถ้าจำนวนคำที่ไม่สามารถนับได้? :)
— SamM

ใช้การเรียงลำดับที่ดีหรือคุณต้องการแทนที่ซีรีส์ด้วยบางสิ่งที่ต่อเนื่องมากกว่าหรือไม่ :)
— frafl

@Kaveh ขอบคุณมากมันทำให้รู้สึกมากตอนนี้ หากคุณสามารถแสดงให้เห็นถึงการใช้ข้อ จำกัด และความหมายของสิ่งนั้นนั่นหมายความว่านั่นจะทำให้ฉันเข้าใจ
— saadtaame

1
@saadtaame: อาจเป็นเพราะคำถามข้างต้นยังไม่ถามในสิ่งที่คุณอยากรู้? หากฉันจำได้อย่างถูกต้องคุณเพิ่มเนื่องจากมีความคิดเห็นแนะนำไว้ หากคุณให้บริบทบางคนอาจมีคนใช้คำถามใหม่อีกครั้ง f∞
— frafl

5

ใช่เป็นไปได้ที่จะมีห่วงโซ่ไม่สิ้นสุด

ฉันแน่ใจว่าคุณคุ้นเคยกับตัวอย่างแล้ว: คุณมีโซ่ที่ไม่มีที่สิ้นสุดที่นี่: พหุนามของระดับการเจริญเติบโต คุณไปต่อได้ไหม แน่นอน! เลขชี้กำลังเติบโตเร็วขึ้น (พูดแบบเชิงเส้นกำกับ) มากกว่าพหุนามใด ๆ และแน่นอนคุณสามารถไปต่อได้:

O(x)⊆O(x2)⊆…⊆O(x42)⊆…
O(x)⊆O(x2)⊆…⊆O(x42)⊆…O(ex)
O(ex)⊆O(xex)⊆O(e2x)⊆O(eex)⊆…

คุณสามารถสร้างโซ่ที่ไม่มีที่สิ้นสุดในทิศทางอื่นได้เช่นกัน ถ้าดังนั้น (เกาะติดกับฟังก์ชั่นเชิงบวกเนื่องจากที่นี่เราพูดถึง asymptotics ของฟังก์ชันความซับซ้อน) ดังนั้นเราจึงมีตัวอย่าง:f=O(g)1g=O(1f)

O(x)⊆O(x2)⊆…⊆O(exx2)⊆O(exx)⊆O(ex)

ในความเป็นจริงเมื่อได้รับฟังก์ชั่นใด ๆคุณสามารถสร้างฟังก์ชั่นที่เติบโตเร็วกว่าพวกมันทั้งหมด (ฉันถือว่าเป็นฟังก์ชั่นจากถึง .) ก่อนอื่นเริ่มต้นด้วยความคิด\} อาจไม่ทำงานเนื่องจาก setสามารถถูก จำกัด ได้ แต่เนื่องจากเราเพียง แต่ยุ่งกับการเติบโตเชิงซีมโทติคก็พอที่จะเริ่มต้นเล็ก ๆ และเติบโตอย่างต่อเนื่อง ใช้เวลาไม่เกินกว่าจำกัดจำนวนหน้าที่ f1,…,fnf∞fiNR+f∞(x)=max{fn(x)∣n∈N}{fn(x)∣n∈N}

f∞(x)=max{fn(x)∣1≤n≤N}if N≤x<N+1
แล้วสำหรับการใด ๆ ,ตั้งแต่(x) หากคุณต้องการฟังก์ชั่นที่เติบโตอย่างเคร่งครัดเร็วขึ้น ( ) ใช้(x))NfN∈O(f∞)∀x≥N,f∞(x)≥fN(x)f∞=o(f∞′)f∞′(x)=x⋅(1+f∞(x))

คำตอบทั้งหมดนี้ (ของคุณและของคนอื่น) ขึ้นอยู่กับการสมมติว่าเรารู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในอินฟินิตี้พวกเขาไม่พอใจสำหรับฉันฉันไม่รู้เกี่ยวกับ OP (ทำไมเราไม่ควรปิดกลุ่มที่มีขนาดไม่ จำกัด ?)

4
@ SaeedAmiri ฉันขอโทษฉันไม่เข้าใจความคิดเห็นของคุณ: คุณหมายถึงอะไรโดย“ เรารู้ว่าสิ่งที่เกิดขึ้นในอินฟินิตี้พวกเขาจะไม่พอใจสำหรับฉัน”?
— Gilles 'ดังนั้น - หยุดความชั่วร้าย'
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.