渐近符号:如何证明n ^ 2 =Ω(nlogn)?

时间:2015-02-16 08:23:53

标签: time-complexity big-o asymptotic-complexity

我被要求证明或反驳以下猜想:

n ^ 2 =Ω(nlogn)

这个感觉应该非常简单,直觉上我觉得因为Ω是一个下界函数,而n ^ 2的定义比nlogn更高,所以它也很明显。但是,我觉得这不足以作为证明,或者可能是错误的......

例如,我知道属于Ω(nlogn)的任何东西也可以属于Ω(n)和Ω(logn),并且它们都是< = n ^ 2。这足以证明这一点吗?

我已经看到它在几个不同的地方以大欧米茄为例,没有解释原因。

在探索HelpYou的答案后,我试图证明这个猜想: Proof #1

这是错的吗? (P.S. - 也许使用T(n)在这里是错误的)

Proof #2

希望这个更准确......

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

方法1:

我们来看看:

f(n) = n^2

g(n) = n*logn

f(n) is in Ω(g(n)) if there is c > 0 and n0 > 0 such that:
f(n) >= c*g(n) for every n >= n0.

这意味着:

n*n >= c*n*logn          |:n ( n>=n0>0 )
n >= c*logn

我们选择c=1n0=b^b(b - 对数基数,b> 1):

n >= logn

对于每个n>=n0都是如此,因为b^b >= b

b > 1

方法2:

          n*logn              logn      (*)        1/n *logb
   lim -------------- = lim ---------- ===== lim ------------ = 0
  n->inf   n^2         n->inf   n           n->inf    1

可以使用l'Hospital(*)进行演示。这就是因为结果是有限的值。

对于第二种方法,下表可能很有用:

f(n) = O/Ω/Ө(g(n))

                      O                     Ω                     Ө
------------------------------------------------------------------------
       f(n)  
 lim --------       finite                > 0                 > 0 & finite
n->inf g(n)  

       g(n)  
 lim --------        > 0                 finite               > 0 & finite 
n->inf f(n)