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  • 算法笔记(一)——简述时间、空间复杂度分析

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         下面就开始本次的正题啦~~

      首先,我们需要明白数据结构与算法的大致概念。通俗讲,数据结构就是数据的一种存储结构,而算法就是操作这些数据的方法。数据结构为算法服务,算法作用在数据结构之上。那么,论及数据结构与算法,就离不开对时间、空间的复杂度分析了。

      其次,我们为什么要进行复杂度分析呢?简单讲,那肯定是用户体验和对数据本身处理的优化咯。毕竟,如果数据库里面如果有几百万条数据,挨个搜索查找,这样的等待时间是会让用户崩溃的。所以,复杂度分析当然需要重点分析。

      最后,复杂度分析包含哪几个点呢?

      空间、时间复杂度统一使用大O阶表示法,所有代码的执行时间T(n)均与数据规模成正比:T(n)=O(f(n))。

      (一)时间复杂度:

      时间复杂度即为运行一个程序的时间,大致可分为:多项式量级、非多项式(NP)量级。

      1.多项式量级——随着数据规模的增长,算法的执行时间和空间占用统一呈多项式规律增长:

      常数阶O(1)、对数阶O(logn)、线性阶O(n)、线性对数阶O(n*logn)、幂次阶(平方阶O(n.^2)、立方阶O(n.^3)、四次方O(n.^4)...)

      2.非多项式量级——随着数据量n的增长,时间复杂度急剧增长,执行时间无限增加:

      指数阶O(2.^n)、阶乘阶O(n!)

      图形比较就为如下:

      

    •   下面再说说时间复杂度的计算法则:

      1.单段代码看高频:比如循环。

      2.多段代码取最大:比如单循环+双循环,那么就取复杂度最大的双循环作为该程序的复杂度。

      3.嵌套代码用乘法:一个函数中嵌套另一个函数,那么他们之间的复杂度=O(f(n1))*O(f(n2)),例如递归等。

      4.多个规模用加法:比如两个参数利用了两个循环函数,那么他们程序的复杂度O(n)=O(n1)+O(n2)。

      (二)空间复杂度:

      空间复杂度即占用某个存储空间的大小,例如:

    void print(int n) {
        int i = 0;
        int[] a = new int[n];
        for(i;i<n;++i){
             a[i] = i*i;    
        }
    }
        

      上面的空间复杂度就为O(n)了。

      总体来说,时间复杂度分析较为繁琐,需要着重掌握一下,空间复杂度就显得较为简单啦。

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