数据结构与算法(1)——时间和空间复杂度

简介: 时间和空间复杂度该系列参考b站up视频:https://space.bilibili.com/31337561/channel/seriesdetail?sid=389852后续会继续更新

时间复杂度

算法的执行效率,算法执行时间与算法输入值之间的关系

def test(num):
    total=0
    for i in range(num):
        total+=i
    return total
# 大O表示法中不关心系数和两个小的时间复杂度。
# 该算法的时间复杂度为O(N)

一般看时间复杂度查看算法中有没有for/while循环 无循环一般都为O(1)

# 案例分析
# O(1)
def O1(num):
    i = num
    j = num*2
    return i+j
# O(logN)
def OlogN(num):
    i=1
    while(i<num):
        i=i*2
    return i
# O(N)
def ON(num):
    total=0
    for i in range(num):
        total+=i
    return total
# O(M+N) 两个循环并列
def OMN(num1,num2):
    total=0
    for i in range(num1):
        total+=i
    for j in range(num2):
        total+=j
    return total
# O(NlogN)
def ONlogN(num1,num2):
    total=0
    j=0
    for i in range(num1):#N
        while(j<num2):#logN
            total+=i+j
            j=j*2
    return total
# O(N^2)
def ON2(num):
    total=0
    for i in range(num):
        for j in range(num):
            total+=i+j
    return total

整体思路:先看有没有循环,没有循环就是O(1)

写程序时候力求时间复杂度最低

img

O(1)<O(logN)<O(N)<O(NlogN)<O(N^2)<O(2^N)<O(N!)

二分查找:O(logN),排序:O(NlogN)


算法的空间复杂度

大O表示法

算法存储空间与输入值之间的关系

def test(num):
    total=0        #变量占空间了,空间复杂度O(1)
    for i in range(num):
        total+=i
    return total
# 空间复杂度O(1) 一个int型占四个字节,一直不变的

def test(nums):
    array=[]    #声明了列表变量
    for num in nums:
        array.append(num)
    return array
#空间复杂度O(N)

占空间的都是声明的变量,1.看空间复杂度直接找变量

变量如果是常量,就是O(1),里面有多个数据,随着输入改变变化时候,就是O(N),eg:array list等等。

常用空间复杂度O(1),O(N)

很少有O(N^2)

2.看有无递归,每一层信息都保留在递归栈,递归一般都有空间复杂度O(N)


总结:时间复杂度和空间复杂度只能二选一,鱼和熊掌不可兼得。可以写出两种不同的程序,工作时候时间复杂度>空间复杂度

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