Laufzeiteffizienz

Laufzeiteffizienz, auch bekannt als Zeitkomplexität, ist ein Maß für die Ausführungszeit eines Algorithmus in Abhängigkeit von der Größe seiner Eingabe. Sie beschreibt, wie schnell ein Algorithmus wächst, wenn die Eingabegröße zunimmt. Die Laufzeiteffizienz wird typischerweise in der Big-O-Notation ausgedrückt, die die obere Schranke des Wachstumsverhaltens des Algorithmus angibt.

Ein Algorithmus mit guter Laufzeiteffizienz behält eine akzeptable Ausführungszeit auch bei sehr großen Eingaben bei. Dies ist entscheidend für die Leistung von Software, insbesondere bei Anwendungen, die mit großen Datenmengen arbeiten. Algorithmen mit schlechter Laufzeiteffizienz können bei wachsender Eingabe exponentiell langsam werden und praktisch unbrauchbar werden.

Beispiele für häufige Laufzeitkomplexitäten sind O(1) (konstante Zeit), O(log n) (logarithmische Zeit), O(n) (lineare Zeit), O(n log n) (lineare-logarithmische Zeit) und O(n^2) (quadratische Zeit). Ein Algorithmus mit O(1) Zeit benötigt für jede Eingabegröße die gleiche Zeit, während ein Algorithmus mit O(n^2) Zeit die Ausführungszeit mit dem Quadrat der Eingabegröße multipliziert.

Bei der Entwicklung und Auswahl von Algorithmen ist die Laufzeiteffizienz ein wichtiger Faktor, der neben anderen Aspekten wie Speicherverbrauch und Korrektheit berücksichtigt werden muss. Eine sorgfältige Analyse der Laufzeiteffizienz hilft dabei, die effizientesten Lösungen für ein gegebenes Problem zu finden.