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+/**
+ * File: time_complexity.cs
+ * Created Time: 2022-12-23
+ * Author: haptear (haptear@hotmail.com)
+ */
+
+namespace hello_algo.chapter_computational_complexity;
+
+public class time_complexity {
+    void Algorithm(int n) {
+        int a = 1;  // +0（テクニック 1）
+        a += n;  // +0（テクニック 1）
+        // +n（テクニック 2）
+        for (int i = 0; i < 5 * n + 1; i++) {
+            Console.WriteLine(0);
+        }
+        // +n*n（テクニック 3）
+        for (int i = 0; i < 2 * n; i++) {
+            for (int j = 0; j < n + 1; j++) {
+                Console.WriteLine(0);
+            }
+        }
+    }
+
+    // アルゴリズム A の時間計算量: 定数時間
+    void AlgorithmA(int n) {
+        Console.WriteLine(0);
+    }
+
+    // アルゴリズム B の時間計算量: 線形時間
+    void AlgorithmB(int n) {
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            Console.WriteLine(0);
+        }
+    }
+
+    // アルゴリズム C の時間計算量: 定数時間
+    void AlgorithmC(int n) {
+        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
+            Console.WriteLine(0);
+        }
+    }
+
+    /* 定数階 */
+    int Constant(int n) {
+        int count = 0;
+        int size = 100000;
+        for (int i = 0; i < size; i++)
+            count++;
+        return count;
+    }
+
+    /* 線形階 */
+    int Linear(int n) {
+        int count = 0;
+        for (int i = 0; i < n; i++)
+            count++;
+        return count;
+    }
+
+    /* 線形時間（配列を走査） */
+    int ArrayTraversal(int[] nums) {
+        int count = 0;
+        // ループ回数は配列長に比例する
+        foreach (int num in nums) {
+            count++;
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* 二乗階 */
+    int Quadratic(int n) {
+        int count = 0;
+        // ループ回数はデータサイズ n の二乗に比例する
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            for (int j = 0; j < n; j++) {
+                count++;
+            }
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* 二次時間（バブルソート） */
+    int BubbleSort(int[] nums) {
+        int count = 0;  // カウンタ
+        // 外側のループ：未ソート区間は [0, i]
+        for (int i = nums.Length - 1; i > 0; i--) {
+            // 内側のループ：未ソート区間 [0, i] の最大要素をその区間の最右端へ交換
+            for (int j = 0; j < i; j++) {
+                if (nums[j] > nums[j + 1]) {
+                    // nums[j] と nums[j + 1] を交換
+                    (nums[j + 1], nums[j]) = (nums[j], nums[j + 1]);
+                    count += 3;  // 要素交換には 3 回の単位操作が含まれる
+                }
+            }
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* 指数時間（ループ実装） */
+    int Exponential(int n) {
+        int count = 0, bas = 1;
+        // 細胞は各ラウンドで 2 つに分裂し、数列 1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1) を形成する
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            for (int j = 0; j < bas; j++) {
+                count++;
+            }
+            bas *= 2;
+        }
+        // count = 1 + 2 + 4 + 8 + .. + 2^(n-1) = 2^n - 1
+        return count;
+    }
+
+    /* 指数時間（再帰実装） */
+    int ExpRecur(int n) {
+        if (n == 1) return 1;
+        return ExpRecur(n - 1) + ExpRecur(n - 1) + 1;
+    }
+
+    /* 対数時間（ループ実装） */
+    int Logarithmic(int n) {
+        int count = 0;
+        while (n > 1) {
+            n /= 2;
+            count++;
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* 対数時間（再帰実装） */
+    int LogRecur(int n) {
+        if (n <= 1) return 0;
+        return LogRecur(n / 2) + 1;
+    }
+
+    /* 線形対数時間 */
+    int LinearLogRecur(int n) {
+        if (n <= 1) return 1;
+        int count = LinearLogRecur(n / 2) + LinearLogRecur(n / 2);
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            count++;
+        }
+        return count;
+    }
+
+    /* 階乗時間（再帰実装） */
+    int FactorialRecur(int n) {
+        if (n == 0) return 1;
+        int count = 0;
+        // 1個から n 個に分裂
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            count += FactorialRecur(n - 1);
+        }
+        return count;
+    }
+
+    [Test]
+    public void Test() {
+        // n を変えて実行し、各計算量で操作回数がどう変化するかを確認できる
+        int n = 8;
+        Console.WriteLine("入力データサイズ n = " + n);
+
+        int count = Constant(n);
+        Console.WriteLine("定数時間の操作回数 = " + count);
+
+        count = Linear(n);
+        Console.WriteLine("線形時間の操作回数 = " + count);
+        count = ArrayTraversal(new int[n]);
+        Console.WriteLine("線形時間（配列の走査）の操作回数 = " + count);
+
+        count = Quadratic(n);
+        Console.WriteLine("二乗時間の操作回数 = " + count);
+        int[] nums = new int[n];
+        for (int i = 0; i < n; i++)
+            nums[i] = n - i;  // [n,n-1,...,2,1]
+        count = BubbleSort(nums);
+        Console.WriteLine("二乗時間（バブルソート）の操作回数 = " + count);
+
+        count = Exponential(n);
+        Console.WriteLine("指数時間（ループ実装）の操作回数 = " + count);
+        count = ExpRecur(n);
+        Console.WriteLine("指数時間（再帰実装）の操作回数 = " + count);
+
+        count = Logarithmic(n);
+        Console.WriteLine("対数時間（ループ実装）の操作回数 = " + count);
+        count = LogRecur(n);
+        Console.WriteLine("対数時間（再帰実装）の操作回数 = " + count);
+
+        count = LinearLogRecur(n);
+        Console.WriteLine("線形対数時間（再帰実装）の操作回数 = " + count);
+
+        count = FactorialRecur(n);
+        Console.WriteLine("階乗時間（再帰実装）の操作回数 = " + count);
+    }
+}