数据结构与算法:概述

目录

算法

评价标准

时间的复杂度

概念

推导原则

举例

空间的复杂度

定义

情形

运用场景

数据结构

组成方式


算法

在数学领域,算法是解决某一类问题的公式和思想;

计算机科学领域,是指一系列程序指令,用于解决特定的运算和逻辑问题;

评价标准

衡量算法好坏的重要标准是:时间复杂度和空间复杂度;

代码运行时间的长短和占用内存空间的大小,是衡量程序好坏的重要因素。

时间复杂度主要衡量的是一个算法的运行速度,而空间复杂度主要衡量一个算法所需要的额外空间

时间的复杂度

概念

        计算机科学中,算法的时间复杂度是一个函数,它定量描述了该算法的运行时间

推导原则

        如果运行时间是常数量级,则用常数1表示

        只保留时间函数中的最高阶项

        如果最高阶项存在,则省去最高阶项前面的系数

举例

例1:给小灰1个长度为10cm的面包,小灰每3分钟吃掉1cm,那么吃掉整个面 包需要多久?

        答案是:3×10即30分钟。

        如果面包的长度是n cm呢?

        此时吃掉整个面包,需要3乘以n即3n分钟。

        如果用一个函数来表达吃掉整个面包所需要的时间,可以记作T(n) = 3n,n为面 包的长度

例2:给小灰1个长度为16cm的面包,小灰每5分钟吃掉面包剩余长度的一半, 即第5分钟吃掉8cm,第10分钟吃掉4cm,第15分钟吃掉2cm……那么小灰把面包吃得 只剩1cm,需要多久呢?

        把面包吃得只剩下1cm,需要5×log16即20分钟。

        如果面包的长度是n cm呢?

        此时,需要5乘以logn即5logn分钟,记作T(n) = 5logn。                

设T(n)为程序基本操作执行次数的函数,n为输入规模,刚才的2个场景分别对应了程序中最常见的2种执行方式:

例1中:T(n) = 3n,执行次数是线性的;最高阶项为3n,省去系数3,则转化的时间复杂度为:T(n)=O(n)。

例2中:T(n) = 5logn,执行次数是用对数计算的;最高阶项为5logn,省去系数5,则转化的时间复杂度为:T(n) =O(logn)。

渐进时间复杂度用大写O来表示,所以也被称为大O表示法

空间的复杂度

        在运行一段程序时,我们不仅要执行各种运算指令,同时也会根据需要,存储 一些临时的中间数据,以便后续指令可以更方便地继续执行。

定义

        是对一个算法在运行过程中临时占用存储空间大小的量度;空间复杂度计算规则基本跟时间复杂度类似,也使用大O渐进表示法。

情形

1.常量空间:当算法的存储空间大小固定,和输入规模没有直接的关系时,空间复杂度记 作O(1)。

2.线性空间:当算法分配的空间是一个线性的集合(如数组),并且集合大小和输入规模n成 正比时,空间复杂度记作O(n)。

3.二维空间:当算法分配的空间是一个二维数组集合,并且集合的长度和宽度都与输入规模n 成正比时,空间复杂度记作O(n 2 )。

4.递归空间:递归是一个比较特殊的场景。虽然递归代码中并没有显式地声明变量或集合, 但是计算机在执行程序时,会专门分配一块内存,用来存储“方法调用栈”。

运用场景

        1.运算

        2.查找

        3.排序

        4.最优决策

数据结构

        是数据的组织、管理和存储格式,其使用目的是为了高效的访问和修改数据

组成方式

1.线性结构:最简单的数据结构,其中包括了数组、链表、以及衍生出来的栈、队列、哈希表

2.树:相对复杂的数据结构,其中有代表性的是二叉树,由它又衍生出二叉堆之类的数据结构

3.图:是更为复杂的数据结构,在图中会呈现出多对多的关联关系

4.其他数据结构:由基本数据结构变形而来,用于解决某些特定问题,如跳表、哈希链表、位图 等

注意:

        有了数据结构算法才能尽情地发挥;在解决问题时,不同的算法会选用不同的数据结构

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/127770.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

数据结构插入排序

好久不见,这几天有点事情,都快一个礼拜没有学习,对键盘都要陌生起来了,今天也是刚刚学了一点排序,在这里也给大家更新一个插入排序,后面也会渐渐的把八大排序更新完的,还有就是二叉树&#xff0…

Vivado 2017.04版本安装教程

文章目录 前言一、vivado 简介二、vivado 下载三、vivado 安装四、vivado 申请证书五、关闭升级提醒六、资源自取 前言 本文记录了在 windows 11 下安装 vivado 2017 的详细步骤。 一、vivado 简介 Vivado 是 Xilinx 公司于 2012 推出的新一代集成设计环境,虽然目…

学习笔记|定时器|STC中断|定时器时间计算|STC32G单片机视频开发教程(冲哥)|第十一集:定时器的作用和意义

文章目录 1.定时器的作用和意义定时器中断定时器是定时器和计数器的统称。 2.STC32G单片机定时器使用原理2.1 先设置功能为定时器/计数器(本质都是加法计数器)2.2、在定时器模式下,设置不分频或者12分频∶Tips:选择不分频还是12分频2.3、定时器的工作模式…

算法竞赛个人注意事项

浅浅记录一下自己在算法竞赛中的注意事项。 数据类 注意看数大小,数学库中的函数尽量加上 * 1.0,转成double,防止整型溢出。,int型相乘如果可能溢出,乘 * 1LL。 数据范围大于1e6,注意用快读。 浮点数输…

HCIP自我重修总笔记

第一章.复习OSITCP/IP 模型 (2023 9/5) OSI 模型: 开放式系统互联参考模型 应用层:抽象语言-->编码表示层:编码--->二进制会话层:提供会话地址,建立应用程序端到端的会话 上三层为应用程序对数据加…

初识Python

初识Python Python背景知识1. 编程语言2. Python优缺点 搭建Python环境1.找到官网2. 下载3.安装4.检查 安装PyCharm1.找到官网下载2. 安装3. 检查 Python官网文档学习 Python背景知识 1. 编程语言 编程语言通常可以分为以下三类: 高级语言(High-Level…

PostgreSQL 查询修改max_connections(最大连接数)及其它配置

文章目录 查询max_connections(最大连接数)修改max_connections(最大连接数)其他配置 查询max_connections(最大连接数) SHOW max_connections;修改max_connections(最大连接数) 要设置PostgreSQL数据库的最大连接数,你需要修改数据库的配置文件 postgresql.conf。…

el-table中加图标文字提示

<el-table :data"tableData" style"width: 100%" max-height"250"><el-table-column fixed prop"aaa" label"日期" width"150" /><el-table-column prop"bbb" label"日期" wi…

【技能树笔记】网络篇——练习题解析(二)

目录 前言 一. 数据链路层的作用 1.1 数据链路层作用 1.2 数据链路层封装 1.3 数据链路层功能 1.4 数据帧格式 二. MAC地址及分类 2.1 MAC地址 2.2 MAC地址分类 三. 交换机的作用 3.1 交换机的作用 3.2 交换机作用 四.交换机的工作原理 4.1 交换机的工作原理 4.…

决策树算法学习笔记

一、决策树简介 首先决策树是一种有监督的机器学习算法&#xff0c;其采用的方法是自顶向下的递归方法&#xff0c;构建一颗树状结构的树&#xff0c;其具有分类和预测功能。其基本思想是以信息熵为度量构造一棵熵值下降最快的树&#xff0c;到叶子节点处的熵值为零。决策树的构…

MVC,MVP,MVVM的理解和区别

MVC MVC &#xff0c;早期的开发架构&#xff0c;在安卓里&#xff0c;用res代表V&#xff0c;activity代表Controller层&#xff0c;Model层完成数据请求&#xff0c;更新操作&#xff0c;activity完成view的绑定&#xff0c;以及业务逻辑的编写&#xff0c;更新view&#xf…

51单片机项目(9)——基于51单片机的电子琴设计

简易电子琴设计设计内容: 1.用矩阵键盘代表琴键&#xff0c;至少能弹出8个音符&#xff0c;分别是:音符1.23.4.,5,6, 2.键按下的时间长短表征节拍的长短&#xff0c;用蜂鸣器发出声音 3.数码管显示出当前音符 4.音量可调 &#xff08;代码及其工程文件放在最后&#xff09; …

pycharm使用

在使用pycharm时&#xff0c;有时一个回车或者一个tab键&#xff0c;缩进的长度不符合预期可以调整设置tab键缩进的长度&#xff1a; 平时工作中&#xff0c;不同的人在编辑代码缩进的时候&#xff0c;有的人喜欢按四个或者六个空格&#xff0c;有的人喜欢按tab键&#xff0c;而…

ostringstream 多线程下性能问题探究

文章目录 背景火焰图ostringstream 的结构引用 背景 在实习过程中&#xff0c;有一个业务场景需要用到 ostringstream&#xff0c;但经过导师提醒&#xff0c;ostringstream 在多线程关系下&#xff0c;竞态消耗较大&#xff0c;但对于当前业务场景&#xff0c;每次操作&#…

使用 Python 的高效相机流

一、说明 让我们谈谈在Python中使用网络摄像头。我有一个简单的任务&#xff0c;从相机读取帧&#xff0c;并在每一帧上运行神经网络。对于一个特定的网络摄像头&#xff0c;我在设置目标 fps 时遇到了问题&#xff08;正如我现在所理解的——因为相机可以用 mjpeg 格式运行 30…

PhpStorm软件安装包分享(附安装教程)

目录 一、软件简介 二、软件下载 一、软件简介 PhpStorm是一款由JetBrains开发的专业PHP集成开发环境&#xff08;IDE&#xff09;&#xff0c;旨在提供全面的PHP开发支持。它是基于IntelliJ IDEA平台构建的&#xff0c;具有强大的功能和工具&#xff0c;可以帮助开发人员提高…

5分钟 将“.py”文件转为“.pyd”文件

代码&#xff1a; from distutils.core import setup from distutils.extension import Extension from Cython.Build import cythonize import osfile_list os.listdir("./") extensions [] for file in file_list:if file.endswith(".py") and file !…

Unity之3D物理导航系统

一 介绍 Unity自带寻路(导航)系统是unity官方自带的一种寻路系统。我们可以通过它来制作简单的寻路&#xff0c;比如可以制作点击某个位置&#xff0c;让角色自动的绕开障碍走到目标点的效果&#xff0c;比如可以制作敌人AI&#xff0c;让它可以通过NavMesh绕开障碍追击我方单…

TuGraph图学习技术详解

文章目录 TuGraph图学习目录图学习典型工作流程整体学习架构加速稀疏计算GPC编译加速 编译加速编译加速流水线GPCSPMM和SDDMM优化SPMM DSL代码生成SDMM DSL代码生成AutoTune-Cost Model 加速效果一键加速 TuGraph图学习实践目录TuGraph采样TuGraph采样算子全图训练采样算子介绍…

LeetCode //C - 114. Flatten Binary Tree to Linked List

114. Flatten Binary Tree to Linked List Given the root of a binary tree, flatten the tree into a “linked list”: The “linked list” should use the same TreeNode class where the right child pointer points to the next node in the list and the left child …