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前言:

一、时间复杂度和空间复杂度

1.1概念

1.2规则

二、顺序表

2.1静态顺序表

2.2动态顺序表

三、双指针法

四、总结


前言:

        时间复杂度和空间复杂度是用于判断算法好坏的指标,程序性能的核心指标。时间复杂度主要衡量⼀个算法的运⾏快慢,⽽空间复杂度主要衡量⼀个算法运⾏所需要的额外空间。

一、时间复杂度和空间复杂度

1.1概念

        时间复杂度:算法的时间复杂度是⼀个函数式T(N)。T(N)=执行次数,而时间复杂度就是表示执行次数的增长量。而我们复杂度的表⽰通常使⽤⼤O的渐进表⽰法。递归算法时间度=单次递归的时间复杂度*递归次数(这里递归过程中函数创建是没有执行次数的,只有计算过程才会执行,我们算的就是计算次数也就是执行次数。而我们可以用递归次数来等效替换执行次数,因为递归了多少次,那就要算多少次)

        空间复杂度:空间复杂度指的是该算法所需要开辟的空间(这里开辟的空间指的是需要的算法开辟空间,而外部函数不算里面)。

以上是复杂度函数图。 \log _{2}^{}\textrm{n}或者其他在复杂度图中都是以logn或者lg表示。

1.2规则

        1.在T(N)表示式中,T(N)=N^{2}+N+1,时间复杂度只会取最具有影响的参数,这里保留最高阶项,在这里最高是N^{2},所以复杂度为O(N^{2})。

        2.如果最高阶项数不是1,以1来算,因为到后面最高阶项数对最高阶项影响越来越小了。如T(N)=\frac{1}{2}N^{2}+N+1,最终时间复杂度为O(N^{2})。

        3.如果在T(N)表示式中只有常数,T(N)=1000,那么统一时间复杂度为O(1)。注意:这里无论是多少万甚至多少亿,统一时间复杂度都为O(1),这里时间复杂度就是表示增长量,而不是数量多少。

        4.对于不确定的因素统一以最高来算,这里不确定因素主要是不确定T(N)表达式的确定值,可能受到外界变量影响(受元素大小影响,如排序这些),可能T(N)=\frac{1}{2}N^{2}也可能为\frac{_{1}}{4}N^{2},也可能为N^{2},还有可能为N,那就以最高来算也就是时间复杂度为O(N^{2})。

空间复杂度和时间复杂度规则一模一样,因为都是根据一个函数来计算的,函数数据是一样的。

void unc(int n)
{int cnt = 1;while (cnt < n){cnt *= 2;}
}

 这里根据规律得:O(N)=\log _{2}^{}\textrm{n}

二、顺序表

2.1静态顺序表

        顺序表底层原理就是数组,因此物理结构上和逻辑结构上都是线性的。,静态数组是有确定的空间,不能改变空间。

2.2动态顺序表

        而动态顺序表,可以扩容空间,可以根据需求,扩容空间以达到想要的效果。

接下来可以根据我们对于动态顺序表进行初始化:

//初始化
void SLInit(SL* ps)
{ps->arr = NULL;ps->size = ps->capacity = 0;
}

扩容:

//扩容空间
void SLCheckCapacity(SL* ps)
{if (ps->capacity == ps->size)//扩容条件{int newcapacity = ps->capacity == 0 ? 4 : 2 * ps->capacity;//防止空间为0,用三目操作符来扩容加判断SLDateType* tmp = realloc(ps->arr, newcapacity * sizeof(SLDateType));//扩容if (tmp == NULL){perror("realloc");exit(1);}ps->arr = tmp;ps->capacity = newcapacity;}
}

尾插:

//尾插
void SLPushBack(SL* ps, SLDateType x)
{assert(ps);//防空//空间不够SLCheckCapacity(ps);//空间够ps->arr[ps->size++] = x;
}

头插:

//头插
void SLPushFront(SL* ps, SLDateType x)
{assert(ps);//空间不够SLCheckCapacity(ps);//空间够for (int i = ps->size; i > 0; i--){ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];}ps->arr[0] = x;ps->size++;
}

 任意插:

//任意插
void SLInsert(SL* ps, int pos, SLDateType x)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos <= ps->size);//空间不够SLCheckCapacity(ps);//空间够for (int i = ps->size; i > pos; i--){ps->arr[i] = ps->arr[i - 1];}ps->arr[pos] = x;ps->size++;
}

尾删:

//尾删
void SLPopBack(SL* ps)
{assert(ps);ps->size--;
}

 头删:

//头删
void SLPopFront(SL* ps)
{assert(ps&& ps->size != 0);for (int i = 0; i < ps->size-1; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}

任意删:

//任意删
void SLErase(SL* ps, int pos)
{assert(ps);assert(pos >= 0 && pos < ps->size);for (int i = pos; i < ps->size-1; i++){ps->arr[i] = ps->arr[i + 1];}ps->size--;
}

三、双指针法

        一般遇到算法题,我们会选择暴力解题,这是最简单的方法,而对于有时间复杂度要求的题目我们也可以使用用空间换时间(创建新数组来换),而有一种方法是既可以将时间复杂度降下来,也不用使用空间换时间。这种方法就是双指针法

用一道题来举例:26. 删除有序数组中的重复项 - 力扣(LeetCode)

int removeDuplicates(int* nums, int numsSize) {int dest = 0; int src = dest + 1;while (src != numsSize){if(nums[dest]!=nums[src]&&++dest != src)//既能++,也能避免重复交换根据&&短路{nums[dest] = nums[src];}src++;}return dest+1;
}

 这个双指针,可以用于需要对比,并且还需要筛选不同的数据。该方法能够用2个变量来降低复杂度。

四、总结

顺序表在这样的结构中,可以便捷地在数组上执行数据的增加、删除、查找以及修改等操作。通过这种连续存储的特性,顺序表能够高效地访问元素,尤其是在已知索引的情况下,可以迅速获取对应位置的数据。

 复杂度是评判算法好坏的指标

双指针法、空间换时间和暴力,双指针的好处,用于数据对比加数据保留,一般用于数组内对比并删除数据常见。

http://www.dtcms.com/wzjs/810139.html

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