Simpson 简单积分法则的时间复杂度

Time complexity of Simpson's rule for simple intergral calculus

我正在寻找辛普森积分法则的时间复杂度的参考和证明。 我不确定该规则的 class 复杂性是否属于 O(N)

你能给我指出正确的方向吗?

谢谢

首先,辛普森法则需要三个输入:

  • 函数 f(x),假设它需要 O(1) 时间。
  • 积分的界限(a, b)
  • 细分数,n。那么"bar"的宽度d = (b - a) / n注意n必须是偶数正整数。

辛普森法则指出

ab f(x) ≈ (d/3)([f(x 0) + f(xn)] + [2f(x1) + 4f(x 2)] + [2f(x3) + 4f(x4)] + ... [2f(x n-2) + 4f(xn-1)])

ab f(x) ≈ (d/3)([f(x 0) + f(xn)] + ∑k=2(n-1)/ 2 f(xk)

其中 xk 等于 a + kd。注意 x0 = a, xn = a + nd = b.

从求和项∑k=2(n-1)/2,我们可以很容易地得出有[(n-1)/2 - 2 + 1]项,另外还有两项f(x0), f(xn)。用于给定 n 的辛普森规则的项数是 线性 到 n.

假设乘法为常数,函数复杂度为常数,我们记下求和公式,确定辛普森法则的时间复杂度为O(n),线性时间运行。