加深了解算法的复杂度【算法学习】
前言
开篇,先来看看我的技术学习良性循环图,将对技术的热情提起来。
前面一篇对算法有了初步的了解和认知。
算法最吸引我的有三个点:
- 在算法中,存在秩序和规则,工作中我喜欢有条不紊;
- 算法可以帮助我解决一些问题;
- 探索解题过程很有趣,虽然过程会有点曲折。
前一篇提到了,「好」算法,高效性和低存储性是两个标准,这两个标准应对的是算法的运行时间和存储空间。
算法的运行时间一般称之为时间复杂度。
算法的存储空间的大小一般称之为空间复杂度。
本篇从这两点出发,深入了解一下算法的复杂性。
算法复杂性
时间复杂度
渐近界
以函数f(n)为例,O(f(n))表示时间复杂度渐进上界,Ω(f(n))时间复杂度渐进下界。
渐进上界代表算法完成工作所需的最长的时间。
渐进下界代表算法完成工作所需的最佳的时间(最短时间)。
这两个值可以用来衡量算法的时间复杂度。通常用O(f(n))表示时间复杂度。
来看一个计算的例子
function funC(n) {
let i = 1; // 运行1次
while (i < n) {
// 可假设运行x次
i = i * 2; // 可假设运行x次
}
}
假设可运行x次,当i=n时结束,由此可以得到公式:
则可以求得x的值为:
时间复杂度渐近上界为:
O(f(n))=O()
渐近准确界
θ(f(n))表示渐近准确界,θ会更加精确。当即接近渐近上界又接近渐近下界时就是渐近准确界。
三个边界的图形实例
空间复杂度
算法储存空间分类
算法占用的储存空间包括:
- 算法本身:可以忽略不计(应该吧,我看大部分文章中,列等式的时候没有它)
- 输入空间:输入数据所占的空间
- 输出空间:算法运行之后,存储输出数据所需的空间大小
- 辅助空间:算法执行中使用的额外空间或临时空间
当输入数据大小为N时,空间复杂度 = 辅助空间+输出空间。其中辅助空间是衡量算法空间复杂度的关键因素。
常数O(1)
算法执行中的辅助空间大小固定,不随输入数据N的大小而变化,此时算法的空间复杂度为常量,空间复杂度用O(1)表示。
let a = 1;
let b = a;
a+=1;
线性O(N)
当算法分配的空间是与N 呈线性关系的任意类型的集合(如数组等)时,空间复杂度用 O(n)表示。
let arr = new Array(n); // 数组占用的大小为n
未完待续
以前对算法的时间复杂度和空间复杂度,只是知道皮毛。认真学习之后,有了更深入的了解。
上篇文章中有五个问题,只回答了前两个,后面三个还在思考中,对于「如何实现从掌握到精通?」这个问题,已经有点眉目了,我整理整理,下篇详细聊聊。
扪心自问的问题们:
- 学到的算法是否可以应用到工作中?
- 学到的算法怎么应用到工作中?
- 如何实现从掌握到精通?
作者:非职业「传道授业解惑」的开发者叶一一简介:「趣学前端」、「CSS畅想」系列作者,华夏美食、国漫、古风重度爱好者,刑侦、无限流小说初级玩家。如果看完文章有所收获,欢迎点赞👍 | 收藏⭐️ | 留言📝。
- 点赞
- 收藏
- 关注作者
评论(0)