Экспоненциальная сложность
Экспоненциальная сложность — в теории сложности алгоритмов, сложность задачи, ограниченная экспонентой от полинома от размерности задачи, то есть ограничена функцией , где — некоторый многочлен, а — размер задачи. В этом случае говорят, что сложность задачи растёт экспоненциально. Часто под сложностью подразумевают время выполнения алгоритма. В этом случае говорят, что алгоритм принадлежит к классу EXPTIME. Однако сложность может относиться и к памяти или другим ресурсам, нужным для работы алгоритма[1][2].
Различие между полиномиальными и экспоненциальными алгоритмами восходит к фон Нейману[3].
Временная сложность
Задачи с экспоненциальной сложностью времени работы образуют класс EXPTIME, в формально определяемый как:
- ,
где — множество задач, которые могут быть решены алгоритмами, время работы которых ограничено сверху функцией [4].
Сравнение с полиномиальной сложностью
Принято считать, что алгоритмы с полиномиальной сложностью являются «быстрыми», в то время как алгоритмы, сложность которых больше полиномиальной, — «медленными». С этой точки зрения алгоритмы с экспоненциальной сложностью являются медленными. Однако, это предположение не совсем точное. Дело в том, что время работы алгоритма зависит от значения n (размерности задачи) и сопутствующих констант скрытых в O-нотации. В некоторых случаях для малых значений n полиномиальное время может превосходить экспоненциальное. Однако, для больши́х значений n время работы алгоритма с экспоненциальной сложностью существенно больше.
Субэкспоненциальная сложность
Существуют алгоритмы, которые работают более, чем за полиномиальное время («сверх-полиномиальное»), но менее, чем за экспоненциальное время («суб-экспоненциальное»). Примером такой задачи является разложение целого числа на простые множители (факторизация). Такие алгоритмы также относятся к «медленным».
Примечания
- ↑ Валентина В. Быкова, “Метод распознавания классов алгоритмов на основе асимптотики эластичности функций сложности”, Журн. СФУ. Сер. Матем. и физ., 2:1 (2009), 48–62. www.mathnet.ru. Дата обращения: 28 мая 2026.
- ↑ О временной сложности решения задач распознавания. КиберЛенинка. Дата обращения: 28 мая 2026.
- ↑ John von Neumann. A certain zero-sum two-person game equivalent to the optimal assignment problem // Contributions to the Theory of Games (англ.) / H. W. Kuhn, A. W. Tucker, Eds. — Princeton, NJ: Princeton Univ. Press, 1953. — P. 5—12. — 404 p.
- ↑ Пространственная сложность. Классы 𝒫SPACE и 𝒩𝒫SPACE. Вероятностные классы сложности: ℬ𝒫𝒫ℛ𝒫𝒵𝒫𝒫. Семинары 5-6. 7 и 14 марта 2019 г.