大话数据结构--算法概述(三)

简介: 大话数据结构--算法概述(三)

2.8 常见的时间复杂度



image.png


n的n方阶时间复杂度耗费的时间是最多的,最小的是常数阶


2.9最坏情况与平均情况



找东西有运气好的时候,也有怎么也找不到的情况。但在现实中,通常我们碰到的绝大多数既不是最好的也不是最坏的,所以算下来是平均情况居多。


算法的分析也是类似,我们查找-一个有n个随机数字数组中的某个数字,最好的情况是第一一个数字就是,那么算法的时间复杂度为0(1),但也有可能这个数字就在最后一个位置上待着,那么算法的时间复杂度就是0[n),这是最坏的一种情况了。


最坏情况运行时间是一种保证, 那就是运行时间将不会再坏了。在应用中,这是一种最重要的需求, 通常,除非特别指定,我们提到的运行时间都是最坏情况的运行时间。


平均运行时间也就是从概率的角度看,这个数字在每一个位置的可能性是相同的,所以平均的查找时间为n/2次后发现这个目标元素。


平均运行时间是所有情况中最有意义的,因为它是期望的运行时间。也就是说,我们运行一段程序代码时,是希望看到平均运行时间的。可现实中,平均运行时间很难通过分析得到,一般都是通过运行一定数量的实验数据后估算出来的。


对算法的分析,一种方法是计算所有情况的平均值,这种时间复杂度的计算方法称为平均时间复杂度。另一种方法是计算最坏情况下的时间复杂度,这种方法称为最坏时间复杂度。一般在没有特殊说明的情况下, 都是指最坏时间复杂度。


2.10 算法空间复杂度



算法的空间复杂度通过计算算法所需的存储空间实现,算法空间复杂度的计算公式记作: S(n)= Of(n), 其中,n为问题的规模,f(n)为语句关于n所占存储空间的函数。


小例子理解


我们在写代码时,完全可以用空间来换取时间,比如说,要判断某某年是不是闰年,你可能会花一-点心思写 了一一个算法,而且由于是-一个算法,也就意味着,每次给一个年份,都是要通过计算得到是否是闰年的结果。还有另-“个办法就是,事先建立一个有2 050个元素的数组(年数略比现实多-点),然后把所有的年份按下标的数字对应,如果是闰年,此数组项的值就是1,如果不是值为0。这样,所谓的判断某一年是否是闰年,就变成了查找这个数组的某一项的值是多 少的问题。此时,我们的运算是最小化了,但是硬盘上或者内存中需要存储这2050个0和1。这是通过一笔空间上的开销来换取计算时间的小技巧


2.11 总结



数据结构和算法不分家,就像罗密欧与茱莉亚,梁山伯与祝英台,杨过和小龙女…


算法的定义:算法是解决特定问题求解步骤的描述,在计算机中为指令的有限序列,并且每条指令表示一个或多个操作。


算法的特性:有穷性、确定性、可行性、输入、输出。


算法的设计的要求:正确性、可读性、健壮性、高效率和低存储量需求。


算法特性与算法设计容易混,需要对比记忆。


算法的度量方法:事后统计方法(不科学、不准确)、事前分析估算方法。


推导大0阶


用常数1取代运行时间中的所有加法常数。


在修改后的运行次数函数中,只保留最高阶项。


如果最高阶项存在且不是1,则去除与这个项相乘的常数。


得到的结果就是大0阶。

相关文章
|
3天前
|
机器学习/深度学习 算法 Java
[算法与数据结构] 谈谈线性查找法~
该文章详细介绍了线性查找法的基本概念与实现方法,通过Java代码示例解释了如何在一个数组中查找特定元素,并分析了该算法的时间复杂度。
|
2月前
|
人工智能 自然语言处理 算法
【人工智能】TF-IDF算法概述
TF-IDF算法,全称Term Frequency-Inverse Document Frequency(词频-逆文档频率),是一种在信息检索和文本挖掘领域广泛应用的加权技术。它通过评估一个词语在文档中的重要程度,来挖掘文章中的关键词,进而用于文本分析、搜索引擎优化等场景。其核心思想是:如果某个词或短语在一篇文章中出现的频率高(TF高),且在其他文章中很少出现(IDF也高),则认为这个词或短语具有很好的类别区分能力,适合用来代表这篇文章的内容。 具体而言,TF-IDF由两部分组成,即词频(TF)和逆文档频率(IDF)。词频(TF)指的是某一个给定的词在该文件中出现的频率。这个数值通常会被归一化
28 3
|
2月前
|
算法
【初阶数据结构】复杂度算法题篇
该方法基于如下的事实:当我们将数组的元素向右移动 k 次后,尾部 kmodn 个元素会移动至数组头部,其余元素向后移动 kmodn 个位置。
|
2月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
【人工智能】线性回归模型:数据结构、算法详解与人工智能应用,附代码实现
线性回归是一种预测性建模技术,它研究的是因变量(目标)和自变量(特征)之间的关系。这种关系可以表示为一个线性方程,其中因变量是自变量的线性组合。
46 2
|
2月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
【人工智能】传统语音识别算法概述,应用场景,项目实践及案例分析,附带代码示例
传统语音识别算法是将语音信号转化为文本形式的技术,它主要基于模式识别理论和数学统计学方法。以下是传统语音识别算法的基本概述
55 2
|
3月前
|
存储 算法 索引
算法与数据结构
算法与数据结构
38 8
|
2月前
|
算法
【初阶数据结构篇】二叉树算法题
二叉树是否对称,即左右子树是否对称.
|
2月前
|
算法 索引
【初阶数据结构篇】单链表算法题进阶
深拷贝应该正好由 n 个全新节点组成,其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。
|
2月前
|
存储 算法
【初阶数据结构篇】顺序表和链表算法题
此题可以先找到中间节点,然后把后半部分逆置,最近前后两部分一一比对,如果节点的值全部相同,则即为回文。
|
2月前
|
存储 缓存 算法
深入解析B树:数据结构、存储结构与算法优势
深入解析B树:数据结构、存储结构与算法优势