算法一——左程云

文章目录

    • 题目一、认识时间复杂度
    • 题目二、选择排序、冒泡排序细节的讲解与复杂度分析
    • 题目三、插入排序细节的讲解与复杂度分析
    • 题目四、二分法的详解与扩展
    • 题目五、异或运算的性质与扩展
    • 题目六、对数器的概念和使用
    • 题目七、剖析递归行为和递归行为时间复杂度的估算

题目一、认识时间复杂度

常数时间的操作

一个操作,如果和样本的数据量没有关系,每次都是固定时间内完成,叫做常数操作。

时间复杂度是一个算法流程中,常数操作数量的一个指标。常用O(读作big O)来表示。具体来说,先要对一个算法流程非常熟悉,然后去写出这个算法流程中,发生了多少常数操作,进而总结出常数操作数量的表达式。

在表达式中,只要高阶项,不要低阶项,也不要高阶项的系数,剩下的部分如果为f(N),那么时间复杂度为O(f(N))。

评价一个算法流程的好坏,先看时间复杂度的指标,然后再分析不同数据样本下的实际运行时间,也就是"常数项时间"。

  • 空间复杂度
    有限几个变量:空间复杂度O(1)
    开辟额外一个数组,且和额外数组和原本数组等规模:空间复杂度O(n)

  • 自己的理解:

O(n2)的思路:n+n-1+n-2+…+1,是等差数列,(1+n)*n/2
也可以理解为每个数都要来这么一圈,一共n个数

O(n)理解为:
只来一圈,或者只来几圈,并不是每个数都要来这么一圈

超链接:
十大排序动态图

题目二、选择排序、冒泡排序细节的讲解与复杂度分析

时间复杂度O(n2),额外空间复杂度O(1)

  • 选择排序
public static void selectionSort(int[] arr) {
   
    if (arr == null || arr.length < 2) {
   
        return;
    }
    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
    // i~N-1
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
    // i~N-1上找最小值的下标
            minIndex = arr[j] < arr[minIndex] ? j : minIndex;
        }
        swap(arr, i, minIndex);
    }
}

public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
   
    int tmp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = tmp;
}
  • 冒泡排序
public static void bubbleSort(int[] arr) {
   
    if (arr == null || arr.length < 2) {
   
        return;
    }
    for (int e = arr.length - 1; e > 0; e--) {
    //0~e
        for (int i = 0; i < e; i++) {
   
            if (arr[i] > arr[i + 1]) {
   
                swap(arr, i, i + 1);
            }
        }
    }
}

// 交换arr的i和j位置上的值,i一定不=j
public static void swap(int[

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