选择排序、冒泡排序、异或运算(上)

简介: 选择排序、冒泡排序、异或运算(上)

选择排序


数组取数时间复杂度是常数

int a= arr[i]

从数组中获取第i位置的数即获取某个偏移量或距离的数 时间复杂度是一个常数

数组在内存中的地址空间是连续的 所以通过偏移量就可以获取到指定位置上的值

集合取数时间复杂度不是常数,和数据量有关

int b = list.get(i)

从list集合中获取某一个位置的值 时间复杂度不是一个常数 因为和集合中的数据量有关

集合中的数据越多 耗时越长

list集合中的元素在内存中的地址不是连续的


image.png

先找第一个元素 再找第二个元素 再找第三个元素 ,元素越多,耗时越长

选择排序的时间复杂度


image.png

第一次排序是 从0到N-1个数中找最小的值放在第一位 确定了一个最小值

第二次排序是 从1到N-1个数中找最小的值放在第二位 确定了次次小的值

第三次排序是 从2到N-1个数中找最小的值放在第三位 确定了第三小的值

第四次排序是 从3到N-1个数中找最小的值放在第四位 确定了第四小的值

要计算该过程的时间复杂度需要先看下有多少个常数操作

  • 每次排序都需要遍历一下
    第一次排序遍历数组中所有的值即N次 第二次排序遍历N-1次 第三次排序遍历N-2次 第四次排序遍历N-3次
  • 每次遍历都需要比较一下
    第一次排序比较了N-1次姑且认为N次 第二次排序比较了N-1次 第三次排序比较了N-2次 第四次排序比较了N-3次
  • 把最小值找到并且放到第0下标的位置上
    每一次排序都需要1次这样的操作

一共做了这么多次常数操作

image.png

因为求等差数列一定有N^2 一定有N项

所以可以写成 a N^2+b N+c

这个就是常数数量的表达式

而时间表达式就是在常数数量级的表达式中不要低级项 只要最高阶级的项 而且忽略掉高级项的系数 所剩下的

所以时间复杂度是O(N^2)的算法

小结

  • 当两个时间复杂度不同的算法在评估好坏的时候 时间复杂度越小越好 比如O(N) 比 O(N^2)好
  • 同样的时间复杂度比如都是O(N)就要看常数项了
    虽然可以估算常数操作发生的具体数量 但每一个常数操作虽然是固定时间 但每个时间是不一样的
    比如一个常数项是10 常数操作是乘法 另一个常数项是100 常数操作是位运算 此时没发估计 只能实际测试得出每个常数操作的具体时间


image.png

这两个算法 每个算法的常数操作执行O(N)次 每次都进行三个常数次操作 所以这2个算法的时间复杂度都是O(N)的 通过理论比较不出只能实际跑一下

image.png


额外空间复杂度

只需要有限几个变量就可以完成算法流程的话 就是额外空间复杂度O(1)

若必须开辟一个额外数组 这个额外数据和原来数组等规模的时候 额外的空间复杂度就是O(N)了

选择排序代码

image.png

在i到N-1范围选一个最小值 并且把最小值放到i位置上去

只用到了几个变量 i,j,minindex(每次都会释放)

所以额外空间复杂度是O(1)


冒泡排序


image.png

初始数据 3,2,5,4,3,6

下标依此是0,1,2,3,4,5

第一次排序:

0,1位置上的数据比较 谁大谁往右移动

1,2位置比较谁大谁往右移动

依此类推 最后确定位置5上的数据是6


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