主頁 > 軟體設計 > 資料結構的入門了解,時間復雜度和空間復雜度你真的知道嗎《資料結構與演算法》

資料結構的入門了解,時間復雜度和空間復雜度你真的知道嗎《資料結構與演算法》

2022-01-05 21:52:06 軟體設計

目錄

序言

1. 資料結構前言

1.1. 什么是資料結構?

1.2.什么是演算法?

1.3.如何學好資料結構和演算法

2. 什么是時間復雜度和空間復雜度?

2.1. 演算法效率

2.2. 時間復雜度的概念

2.3. 空間復雜度的概念

3. 如何計算常見演算法的時間復雜度?

3.1. 讓我們來舉個栗子 (重點)

3.2. 時間復雜度對比(圖解)

4. 如何計算常見演算法的空間復雜度?


序言

溫馨提醒,想直接看正文的可以跳過本段哈,在上個月底作者終于結束了C語言的入門和深剖,對的,之前說過進階還在路上哈(寒假就有了哈),然后一直到現在才再次冒頭,絕對不是玩去了哈,我沒有偷懶哈,咳咳,當然也確實休息了兩天,跨年嘛不是(這絕對不是我去浪的借口咳咳),不過緊接著就是莽資料結構去了,在此之前是接觸了一點的,那時學完了順序表,鏈表,堆疊和佇列,然后消失的這幾天就再次復習了一下,真的是解決了當時很多的疑惑,識訓真的很多,當然也不是復習這一個原因,因為復習之前也把C語言理論是學完了,這也是理解更深一個很重要的原因哈,然后就一直往下學,至1月3日晚,作者完成了這2022的第一篇博客,其實開始是沒準備來寫的,本想著把資料結構快速過一遍再來寫博客的,但是可能一直看視頻而且用倍數吧,腦袋有點暈乎乎的,在佇列結束后就是二叉樹了,然后二叉樹又是比前面的更難一些,所以就準備第二天再去肝他,狀態會好點,然后就有了本篇文章,想了想,資料結構對于小白不像之前那么容易理解,而且作者也想去更加完善文章,提升一下文章的品質,而且準備一下寫一個大內容,比如鏈表就是一個單內容這樣,不要像之前的分篇去寫,當然之前是沒辦法哈,內容太多了,一起太雜了,而且關聯性也不是那么強,但是資料結構關聯性很強而且內容不是太多可能更多偏于理解(就目前覺得),所以就準備一大塊一大塊內容來寫哈,感覺應該挺不錯的,但是之后的更新速度應該會慢一點了,可能兩三篇一周吧?但是絕對精哈!當然也可能有一些其他的文章,但是資料結構更新應該是快也快不了太多吧,好像想說的也就這么多,讓我們一起加油吧!沖刺大廠,不負未來,不負你!

誰都不能阻擋你成為更優秀的人,

1. 資料結構前言

1.1. 什么是資料結構?

資料結構(Data Structure)是計算機存盤、組織資料的方式,指相互之間存在一種或多種特定關系的資料元素的集合,

1.2.什么是演算法?

演算法(Algorithm):就是定義良好的計算程序,他取一個或一組的值為輸入,并產生出一個或一組值作為輸出,簡單來說演算法就是一系列的計算步驟,用來將輸入資料轉化成輸出結果,

1.3.如何學好資料結構和演算法

3.1. 死磕代碼,磕成這樣就可以了(=,=哈哈)

3.2. 注意畫圖和思考

兩點都非常重要,如果要做一個好的程式員,資料結構的學習絕對是必不可少的哈!

2. 什么是時間復雜度和空間復雜度?

大家一般都是在各種演算法題目上面看見的,是一個限制條件,其實網上是有很多篇幅去講這個東西,但是其實很簡單,總結就是時間復雜度不看時間,看次數,空間復雜度不看空間看個數

2.1. 演算法效率

演算法效率分析分為兩種:第一種是時間效率,第二種是空間效率, 間效率被稱為時間復雜度,而空間效率被稱作空間復雜度, 時間復雜度主要衡量的是一個演算法的運行速度,而空間復雜度主要衡量一個演算法所需要的額外空間,在計算機發展的早期,計算機的存盤容量很小,所以對空間復雜度很是在乎,但是經過計算機行業的迅速發展,計算機的存盤容量已經達到了很高的程度,所以我們如今已經不需要再特別關注一個演算法的空間復雜度

2.2. 時間復雜度的概念

時間復雜度的定義:在計算機科學中,演算法的時間復雜度是一個函式,它定量描述了該演算法的運行時間,一個演算法執行所耗費的時間,從理論上說,是不能算出來的,只有你把你的程式放在機器上跑起來,才能知道,但是我們需要每個演算法都上機測驗嗎?是可以都上機測驗,但是這很麻煩,所以才有了時間復雜度這個分析方式,一個演算法所花費的時間與其中陳述句的執行次數成正比例,演算法中的基本操作的執行次數,為演算法的時間復雜度,
即:找到某潭訓本陳述句與問題規模N之間的數學運算式,就是算出了該演算法的時間復雜度,

2.3. 空間復雜度的概念

空間復雜度是對一個演算法在運行程序中臨時占用存盤空間大小的量度,
空間復雜度不是程式占用多少byte空間,因為這個也沒太大意義,所以空間復雜度算的是變數的個數,空間復雜度計規則基本跟時間復雜度類似,也使用大O漸進表示法,
注意:函式運行時所需要的堆疊空間(存盤引數、區域變數、一些暫存器資訊等)在編譯期間已經確定好了,因此空間復雜度主要通過函式在運行時候顯示申請的額外空間來確定,

3. 如何計算常見演算法的時間復雜度?

3.1. 讓我們來舉個栗子 (重點)

實際中我們計算時間復雜度時,我們其實并不一定要計算精確的執行次數,而只需要大概執行次數,那么這里我們使用大O的漸進表示法,
大O符號(Big O notation):是用于描述函式漸進行為的數學符號,

這上面的時間復雜度就是N*N+2*N+10,但是如果N夠大,2*N和10就顯得很小,可以忽略不計,此時N*N非常大,所以時間復雜度就是O(N^2),

再說明,比如我們去N個數里面找一個數(沒有相同的),有三種情況,最好情況一次找到,平均情況N/2,最壞情況N次找到在實際中一般情況關注的是演算法的最壞運行情況,所以陣列中搜索資料時間復雜度為O(N)

1. 基本操作執行了2N+10次,通過推導大O階方法知道,時間復雜度為 O(N),

2. 基本操作執行了M+N次,有兩個未知數M和N,時間復雜度為 O(N+M),(要注意N,M差距大不大)

3. 基本操作執行了10次,通過推導大O階方法,時間復雜度為 O(1),(只要是只有準確的數字就是O(1))

4. 基本操作執行最好1次,最壞N次,時間復雜度一般看最壞,時間復雜度為 O(N),
5. 基本操作執行最好N次,最壞執行了(N*(N+1)/2次,通過推導大O階方法+時間復雜度一般看最壞,時間復雜度為 O(N^2),
6. 基本操作執行最好1次,最壞O(logN)次,時間復雜度為 O(logN) ,ps:logN在演算法分析
中表示是底數為2,對數為N,有些地方會寫成lgN(其實是錯的,與數學有矛盾),
7. 基本操作遞回了N次,時間復雜度為O(N),

3.2. 時間復雜度對比(圖解)

4. 如何計算常見演算法的空間復雜度?

使用了常數個額外空間,所以空間復雜度為 O(1),(上面不一定畫完了哈,就是有多少個變數,但是是常數個,和時間復雜度是差不多的其實,就是看的東西不一樣),

動態開辟了N個空間,空間復雜度為 O(N ),

遞回呼叫了N次,開辟了N個堆疊幀,每個堆疊幀使用了常數個空間,空間復雜度為O(N) ,

今天的內容就到這里了哈!!!

要是認為作者有一點幫助你的話!

就來一個點贊加關注吧!!!當然訂閱是更是求之不得!

最后的最后謝謝大家的觀看!!!

你們的支持是作者寫作的最大動力!!!

下期見哈!!!

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/ruanti/404015.html

標籤:其他

上一篇:leetcode349. 兩個陣列的交集

下一篇:用PS將圖片或表格中的英文變成中文

標籤雲
其他(157675) Python(38076) JavaScript(25376) Java(17977) C(15215) 區塊鏈(8255) C#(7972) AI(7469) 爪哇(7425) MySQL(7132) html(6777) 基礎類(6313) sql(6102) 熊猫(6058) PHP(5869) 数组(5741) R(5409) Linux(5327) 反应(5209) 腳本語言(PerlPython)(5129) 非技術區(4971) Android(4554) 数据框(4311) css(4259) 节点.js(4032) C語言(3288) json(3245) 列表(3129) 扑(3119) C++語言(3117) 安卓(2998) 打字稿(2995) VBA(2789) Java相關(2746) 疑難問題(2699) 细绳(2522) 單片機工控(2479) iOS(2429) ASP.NET(2402) MongoDB(2323) 麻木的(2285) 正则表达式(2254) 字典(2211) 循环(2198) 迅速(2185) 擅长(2169) 镖(2155) 功能(1967) .NET技术(1958) Web開發(1951) python-3.x(1918) HtmlCss(1915) 弹簧靴(1913) C++(1909) xml(1889) PostgreSQL(1872) .NETCore(1853) 谷歌表格(1846) Unity3D(1843) for循环(1842)

熱門瀏覽
  • 面試突擊第一季,第二季,第三季

    第一季必考 https://www.bilibili.com/video/BV1FE411y79Y?from=search&seid=15921726601957489746 第二季分布式 https://www.bilibili.com/video/BV13f4y127ee/?spm_id_fro ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:24 more
  • 第三單元作業總結

    1.前言 這應該是本學期最后一次寫作業總結了吧。總體來說,對作業的節奏也差不多掌握了,作業做起來的效率也更高了。雖然和之前的作業一樣,作業中都要用到新的知識,但是相比之前,更加懂得了如何利用工具以及資料。雖然之間卡過殼,但總體而言,這幾次作業還算完成的比較好。 2.作業程序總結 相比前兩個單元,此單 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:41 more
  • 北航OO(2020)第四單元博客作業暨課程總結博客

    北航OO(2020)第四單元博客作業暨課程總結博客 本單元作業的架構設計 在本單元中,由于UML圖具有比較清晰的樹形結構,因此我對其中需要進行查詢操作的元素進行了包裝,在樹的父節點中存盤所有孩子的參考。考慮到性能問題,我采用了快取機制,一次查詢后盡可能快取已經遍歷過的資訊,以減少遍歷次數。 本單元我 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:48 more
  • BUAA_OO_第四單元

    一、UML決議器設計 ? 先看下題目:第四單元實作一個基于JDK 8帶有效性檢查的UML(Unified Modeling Language)類圖,順序圖,狀態圖分析器 MyUmlInteraction,實際上我們要建立一個有向圖模型,UML中的物件(元素)可能與同級元素連接,也可與低級元素相連形成 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:54 more
  • 6.1邏輯運算子

    邏輯運算子 1. && 短路與 運算式1 && 運算式2 01.運算式1為true并且運算式2也為true 整體回傳為true 02.運算式1為false,將不會執行運算式2 整體回傳為false 03.只要有一個運算式為false 整體回傳為false 2. || 短路或 運算式1 || 運算式2 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:56 more
  • BUAAOO 第四單元 & 課程總結

    1. 第四單元:StarUml檔案決議 本單元采用了圖模型決議UML。 UML檔案可以抽象為圖、子圖、邊的邏輯結構。 在實作中,圖的節點包括類、介面、屬性,子圖包括狀態圖、順序圖等。 采用了三次遍歷UML元素的方法建圖,第一遍遍歷建點,第二、三次遍歷設定屬性、連邊,實作圖物件的初始化。這里借鑒了一些 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:06 more
  • 談談我對C# 多型的理解

    面向物件三要素:封裝、繼承、多型。 封裝和繼承,這兩個比較好理解,但要理解多型的話,可就稍微有點難度了。今天,我們就來講講多型的理解。 我們應該經常會看到面試題目:請談談對多型的理解。 其實呢,多型非常簡單,就一句話:呼叫同一種方法產生了不同的結果。 具體實作方式有三種。 一、多載 多載很簡單。 p ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:09 more
  • Python 資料驅動工具:DDT

    背景 python 的unittest 沒有自帶資料驅動功能。 所以如果使用unittest,同時又想使用資料驅動,那么就可以使用DDT來完成。 DDT是 “Data-Driven Tests”的縮寫。 資料:http://ddt.readthedocs.io/en/latest/ 使用方法 dd. ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:13 more
  • Python里面的xlrd模塊詳解

    那我就一下面積個問題對xlrd模塊進行學習一下: 1.什么是xlrd模塊? 2.為什么使用xlrd模塊? 3.怎樣使用xlrd模塊? 1.什么是xlrd模塊? ?python操作excel主要用到xlrd和xlwt這兩個庫,即xlrd是讀excel,xlwt是寫excel的庫。 今天就先來說一下xl ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:28 more
  • 當我們創建HashMap時,底層到底做了什么?

    jdk1.7中的底層實作程序(底層基于陣列+鏈表) 在我們new HashMap()時,底層創建了默認長度為16的一維陣列Entry[ ] table。當我們呼叫map.put(key1,value1)方法向HashMap里添加資料的時候: 首先,呼叫key1所在類的hashCode()計算key1 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:38 more
最新发布
  • 【中介者設計模式詳解】C/Java/JS/Go/Python/TS不同語言實作

    * 中介者模式是一種行為型設計模式,它可以用來減少類之間的直接依賴關系,
    * 將物件之間的通信封裝到一個中介者物件中,從而使得各個物件之間的關系更加松散。
    * 在中介者模式中,物件之間不再直接相互互動,而是通過中介者來中轉訊息。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:47 more
  • 露天煤礦現場調研和交流案例分享

    他們集團的資訊化公司及研究院在一個礦區正在做智能礦山的統一平臺的 試點,專案投資大概1億,包括了礦山的各方面的內容,顯示得我們這次交流有點多余。他們2年前開始做智能礦山的規劃,有很多煤礦行業專家的加持,他們的描述是非常完美,但是去年底應該上線的平臺,現在還沒有看到影子。他們確實有很多場景需求,但是被... ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:25 more
  • 《社區人員管理》實戰案例設計&個人案例分享

    設計是一個讓人夢想成真程序,開始編碼、測驗、除錯之前進行需求分析和架構設計,才能保證關鍵方面都做正確 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:17 more
  • 軟體架構生態化-多角色交付的探索實踐

    作為一個技術架構師,不僅僅要緊跟行業技術趨勢,還要結合研發團隊現狀及痛點,探索新的交付方案。在日常中,你是否遇到如下問題 “ 業務需求排期長研發是瓶頸;非研發角色感受不到研發技改提效的變化;引入ISV 團隊又擔心質量和安全,培訓周期長“等等,基于此我們探索了一種新的技術體系及交付方案來解決如上問題。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:20:10 more
  • 【中介者設計模式詳解】C/Java/JS/Go/Python/TS不同語言實作

    * 中介者模式是一種行為型設計模式,它可以用來減少類之間的直接依賴關系,
    * 將物件之間的通信封裝到一個中介者物件中,從而使得各個物件之間的關系更加松散。
    * 在中介者模式中,物件之間不再直接相互互動,而是通過中介者來中轉訊息。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:19:44 more
  • 露天煤礦現場調研和交流案例分享

    他們集團的資訊化公司及研究院在一個礦區正在做智能礦山的統一平臺的 試點,專案投資大概1億,包括了礦山的各方面的內容,顯示得我們這次交流有點多余。他們2年前開始做智能礦山的規劃,有很多煤礦行業專家的加持,他們的描述是非常完美,但是去年底應該上線的平臺,現在還沒有看到影子。他們確實有很多場景需求,但是被... ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:19:07 more
  • 《社區人員管理》實戰案例設計&個人案例分享

    設計是一個讓人夢想成真程序,開始編碼、測驗、除錯之前進行需求分析和架構設計,才能保證關鍵方面都做正確 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:18:57 more
  • 軟體架構生態化-多角色交付的探索實踐

    作為一個技術架構師,不僅僅要緊跟行業技術趨勢,還要結合研發團隊現狀及痛點,探索新的交付方案。在日常中,你是否遇到如下問題 “ 業務需求排期長研發是瓶頸;非研發角色感受不到研發技改提效的變化;引入ISV 團隊又擔心質量和安全,培訓周期長“等等,基于此我們探索了一種新的技術體系及交付方案來解決如上問題。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:18:49 more
  • 05單件模式

    #經典的單件模式 public class Singleton { private static Singleton uniqueInstance; //一個靜態變數持有Singleton類的唯一實體。 // 其他有用的實體變數寫在這里 //構造器宣告為私有,只有Singleton可以實體化這個類! ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:42:51 more
  • 【架構與設計】常見微服務分層架構的區別和落地實踐

    軟體工程的方方面面都遵循一個最基本的道理:沒有銀彈,架構分層模型更是如此,每一種都有各自優缺點,所以請根據不同的業務場景,并遵循簡單、可演進這兩個重要的架構原則選擇合適的架構分層模型即可。 ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:42:41 more