1.何為常數(shù)時(shí)間的操作?
2.如何確定算法流程的時(shí)間復(fù)雜度?
3.如何確定算法流程的總操作數(shù)量與樣本數(shù)量之間的表達(dá)式關(guān)系?
4.常見的時(shí)間復(fù)雜度
5.認(rèn)識(shí)異或運(yùn)算
6.為什么要手?jǐn)]數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法?
1.何為常數(shù)時(shí)間的操作?
如果一個(gè)操作的執(zhí)行時(shí)間不以具體樣本量為轉(zhuǎn)移,每次執(zhí)行時(shí)間都是固定時(shí)間。稱遮掩你的操作為常數(shù)時(shí)間的操作
例如,數(shù)組取數(shù),數(shù)組下標(biāo)取數(shù),是取固定地址的偏移量取值,取數(shù)耗時(shí)T和這個(gè)數(shù)的大小,數(shù)組下標(biāo)的大小無關(guān)。
常見的常數(shù)時(shí)間操作
- 常見的算術(shù)運(yùn)算(+ , - , * , / , %等)
- 常見的位運(yùn)算(>> , >>> , << , | , & , ^ 等)
- 賦值,比較,自增,自減操作等
- 數(shù)組尋址操作
總之:執(zhí)行時(shí)間固定的操作都是常數(shù)時(shí)間操作。
反之:執(zhí)行時(shí)間不固定的操作都不是常數(shù)時(shí)間操作。
1.如何確定算法流程的時(shí)間復(fù)雜度?
當(dāng)完成了表達(dá)式的建立,只要把最高階項(xiàng)留下即。低階項(xiàng)都去掉,高階的系數(shù)也去掉。
記作:O(忽略掉系數(shù)的高階項(xiàng))
3.如何確定算法流程的總操作數(shù)量與樣本數(shù)量之間的表達(dá)式關(guān)系?
1,想想該算法流程所處理的數(shù)據(jù)狀況,要按照最差情況來。
2,把整個(gè)流程徹底拆分為一個(gè)個(gè)基本動(dòng)作,保證每個(gè)動(dòng)作都是常數(shù)的操作。
3,如果數(shù)據(jù)量為N,看看基本動(dòng)作的數(shù)量與N是什么關(guān)系。
4.常見的時(shí)間復(fù)雜度
排名從好到差:
- O(1)
- O(logN)
- O(N)
- O(N * logN)
- O(N^2) O(N^3) O(N^4) O(N^5) ... O(N^k)
- O(2^N) O(3^N) O(4^N) O(5^N) O(k^N)
- O(N!)
5.認(rèn)識(shí)異或運(yùn)算
同或運(yùn)算:--
異或運(yùn)算:可以看作是無進(jìn)位的加法器。滿足交換律和結(jié)合律
案例1:快速找出一個(gè)數(shù)組中個(gè)數(shù)為奇數(shù)的那個(gè)數(shù),并返回他
/**
* 快速找出一個(gè)數(shù)組中個(gè)數(shù)為奇數(shù)的那個(gè)數(shù),并返回。(只有一個(gè)奇數(shù))
* @author Tara
* @implNote
*/
public class Pra4 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[]{5,2,3,4,5,2,3,4,5,6,2,3,4,5,1,2,3,4,5,6,4,4,2,23,4,2,1,23,4};
int a = 0;
for (int i=0;i<arr.length;i++){
a^=arr[i];
}
System.out.println(a);
}
}
案例2:快速取出一個(gè)數(shù)二進(jìn)制最后一位1 : N & (~N + 1)
/**
* 快速取出一個(gè)數(shù)二進(jìn)制最后一位1 : N & (~N + 1),去除的數(shù)為1,2,4,8,16,32,64,128,256,。。。。
* 例如 24 <==>11000,要取出1000(十進(jìn)制8),
* @author Tara
* @implNote
*/
public class Pra5 {
public static void main(String[] args) {
int a = 24;
System.out.println(a & (~a+1));
for (int i = 0; i < 500; i++) {
int b = i;
System.out.print((b & (~b+1))+",");
}
}
}
案例3:一個(gè)數(shù)組中有兩種數(shù)出現(xiàn)了奇數(shù)次,其他數(shù)都出現(xiàn)了偶數(shù)次,怎么找到并打印這兩種數(shù)?
/**
* 一個(gè)數(shù)組中有兩種數(shù)出現(xiàn)了奇數(shù)次,其他數(shù)都出現(xiàn)了偶數(shù)次,怎么找到并打印這兩種數(shù)?
* @author Tara
* @implNote
*/
public class Pra6 {
public static void main(String[] args) {
int arr[] = new int[]{0,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,0,2,4,5,6};
printOddNums(arr);
}
private static void printOddNums(int[] arr) {
// 所有數(shù)做異或操作
int eor = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
eor^=arr[i];
}
// 去除num左右側(cè)的1
int rightOne = eor & (~eor+1);
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if ((arr[i] & rightOne) == rightOne){
rightOne^=arr[i];
}
}
System.out.println("第一個(gè)數(shù)是"+rightOne +"第二個(gè)數(shù)是"+(eor^rightOne));
}
}
案例4:將10進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成二進(jìn)制,找出其中有多少個(gè)1
/**
* 將10進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)成二進(jìn)制,找出其中有多少個(gè)1
* @author Tara
* @implNote
*/
public class Pra7 {
public static void main(String[] args) {
int N = 13257423;
findCounts(N);
}
private static void findCounts(int n) {
// 計(jì)數(shù)
int count = 0;
//每次都抹去最后一個(gè)1
while (n >0){
int rithtOne = n & (~n +1);
//抹掉最后一個(gè)1
n^=rithtOne;
//思考,為什么抹掉最后一個(gè)1,用異或,不用-rightOne ??? 答:因?yàn)槿绻鸑為負(fù)數(shù)的時(shí)候,會(huì)出問題。
count++;
}
System.out.println("有"+count);
}
}
6.為什么要手?jǐn)]數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法?
1.算法與語言無關(guān);
2.語言提供的api是有限的,當(dāng)有新功能api不提供就需要改寫
3.任何軟件工具的底層都是基本的算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),這個(gè)是繞不過去了。