feat(ko): add the Korean online edition (#2006)

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ko/codes/python/chapter_computational_complexity/time_complexity.py

@@ -0,0 +1,153 @@
+"""
+File: time_complexity.py
+Created Time: 2022-11-25
+Author: krahets ([email protected])
+"""
+
+
+def constant(n: int) -> int:
+    """상수 차수"""
+    count = 0
+    size = 100000
+    for _ in range(size):
+        count += 1
+    return count
+
+
+def linear(n: int) -> int:
+    """선형 차수"""
+    count = 0
+    for _ in range(n):
+        count += 1
+    return count
+
+
+def array_traversal(nums: list[int]) -> int:
+    """선형 차수(배열 순회)"""
+    count = 0
+    # 반복 횟수는 배열 길이에 비례한다
+    for num in nums:
+        count += 1
+    return count
+
+
+def quadratic(n: int) -> int:
+    """제곱 차수"""
+    count = 0
+    # 반복 횟수는 데이터 크기 n의 제곱에 비례한다
+    for i in range(n):
+        for j in range(n):
+            count += 1
+    return count
+
+
+def bubble_sort(nums: list[int]) -> int:
+    """제곱 차수(버블 정렬)"""
+    count = 0  # 카운터
+    # 바깥쪽 반복문: 정렬되지 않은 구간은 [0, i]이다
+    for i in range(len(nums) - 1, 0, -1):
+        # 안쪽 반복문: 정렬되지 않은 구간 [0, i]의 최댓값을 교환하여 이 구간의 맨 오른쪽으로 옮긴다
+        for j in range(i):
+            if nums[j] > nums[j + 1]:
+                # nums[j]와 nums[j + 1]을 교환한다
+                tmp: int = nums[j]
+                nums[j] = nums[j + 1]
+                nums[j + 1] = tmp
+                count += 3  # 원소 교환에는 단위 연산 3회가 포함된다
+    return count
+
+
+def exponential(n: int) -> int:
+    """지수 차수(반복문 구현)"""
+    count = 0
+    base = 1
+    # 세포가 매번 둘로 나뉘어 수열 1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1)을 이룬다
+    for _ in range(n):
+        for _ in range(base):
+            count += 1
+        base *= 2
+    # count = 1 + 2 + 4 + 8 + .. + 2^(n-1) = 2^n - 1
+    return count
+
+
+def exp_recur(n: int) -> int:
+    """지수 차수(재귀 구현)"""
+    if n == 1:
+        return 1
+    return exp_recur(n - 1) + exp_recur(n - 1) + 1
+
+
+def logarithmic(n: int) -> int:
+    """로그 차수(반복문 구현)"""
+    count = 0
+    while n > 1:
+        n = n / 2
+        count += 1
+    return count
+
+
+def log_recur(n: int) -> int:
+    """로그 차수(재귀 구현)"""
+    if n <= 1:
+        return 0
+    return log_recur(n / 2) + 1
+
+
+def linear_log_recur(n: int) -> int:
+    """선형 로그 차수"""
+    if n <= 1:
+        return 1
+    # 둘로 나누어 부분 문제의 크기를 절반으로 줄인다
+    count = linear_log_recur(n // 2) + linear_log_recur(n // 2)
+    # 현재 부분 문제에는 n회의 연산이 포함된다
+    for _ in range(n):
+        count += 1
+    return count
+
+
+def factorial_recur(n: int) -> int:
+    """팩토리얼 차수(재귀 구현)"""
+    if n == 0:
+        return 1
+    count = 0
+    # 하나에서 n개로 분열한다
+    for _ in range(n):
+        count += factorial_recur(n - 1)
+    return count
+
+
+"""실행 코드"""
+if __name__ == "__main__":
+    # n을 바꾸어 실행하면서 각 복잡도에서 연산 횟수가 어떻게 변하는지 살펴볼 수 있다
+    n = 8
+    print("입력 데이터 크기 n =", n)
+
+    count = constant(n)
+    print("상수 차수의 연산 횟수 =", count)
+
+    count = linear(n)
+    print("선형 차수의 연산 횟수 =", count)
+    count = array_traversal([0] * n)
+    print("선형 차수(배열 순회)의 연산 횟수 =", count)
+
+    count = quadratic(n)
+    print("제곱 차수의 연산 횟수 =", count)
+    nums = [i for i in range(n, 0, -1)]  # [n, n-1, ..., 2, 1]
+    count = bubble_sort(nums)
+    print("제곱 차수(버블 정렬)의 연산 횟수 =", count)
+
+    count = exponential(n)
+    print("지수 차수(반복문 구현)의 연산 횟수 =", count)
+    count = exp_recur(n)
+    print("지수 차수(재귀 구현)의 연산 횟수 =", count)
+
+    count = logarithmic(n)
+    print("로그 차수(반복문 구현)의 연산 횟수 =", count)
+    count = log_recur(n)
+    print("로그 차수(재귀 구현)의 연산 횟수 =", count)
+
+    count = linear_log_recur(n)
+    print("선형 로그 차수(재귀 구현)의 연산 횟수 =", count)
+
+    count = factorial_recur(n)
+    print("팩토리얼 차수(재귀 구현)의 연산 횟수 =", count)