Может ли сложность алгоритма постепенно убывать

Да, сложность алгоритма может убывать. Например, если алгоритм сначала обрабатывает все элементы (O(n)), а затем только часть (O(log n)).

Пример с бинарным поиском после сортировки:

function findElement(arr, target) {
  // Сортировка: O(n log n)
  arr.sort((a, b) => a - b);

  // Бинарный поиск: O(log n)
  let left = 0;
  let right = arr.length - 1;

  while (left <= right) {
    const mid = Math.floor((left + right) / 2);
    if (arr[mid] === target) return mid;
    if (arr[mid] < target) left = mid + 1;
    else right = mid - 1;
  }

  return -1;
}

Здесь общая сложность O(n log n) + O(log n), но после сортировки операция поиска становится эффективнее. В реальных сценариях такое встречается в алгоритмах с предварительной обработкой данных.