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synced 2026-08-14 20:50:58 +00:00
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@@ -1766,9 +1766,9 @@
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<h1 id="24">2.4. 权衡时间与空间<a class="headerlink" href="#24" title="Permanent link">¶</a></h1>
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<p>理想情况下,我们希望算法的时间复杂度和空间复杂度都能够达到最优,而实际上,同时优化时间复杂度和空间复杂度是非常困难的。</p>
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<p><strong>降低时间复杂度,往往是以提升空间复杂度为代价的,反之亦然</strong>。我们把牺牲内存空间来提升算法运行速度的思路称为「以空间换时间」;反之,称之为「以时间换空间」。选择哪种思路取决于我们更看重哪个方面。</p>
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<p>大多数情况下,时间都是比空间更宝贵的,只要空间复杂度不要太离谱、能接受就行,<strong>因此以空间换时间最为常用</strong>。</p>
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<p>理想情况下,我们希望算法的时间复杂度和空间复杂度都能达到最优。然而在实际情况中,同时优化时间复杂度和空间复杂度通常是非常困难的。</p>
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<p><strong>降低时间复杂度通常需要以提升空间复杂度为代价,反之亦然</strong>。我们将牺牲内存空间来提升算法运行速度的思路称为「以空间换时间」;反之,则称之为「以时间换空间」。</p>
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<p>选择哪种思路取决于我们更看重哪个方面。在大多数情况下,时间比空间更宝贵,因此以空间换时间通常是更常用的策略。当然,在数据量很大的情况下,控制空间复杂度也是非常重要的。</p>
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<h2 id="241">2.4.1. 示例题目 *<a class="headerlink" href="#241" title="Permanent link">¶</a></h2>
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<p>以 LeetCode 全站第一题 <a href="https://leetcode.cn/problems/two-sum/">两数之和</a> 为例。</p>
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<div class="admonition question">
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@@ -1777,9 +1777,9 @@
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<p>你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是,数组中同一个元素在答案里不能重复出现。</p>
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<p>你可以按任意顺序返回答案。</p>
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</div>
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<p>「暴力枚举」和「辅助哈希表」分别对应 <strong>空间最优</strong> 和 <strong>时间最优</strong> 的两种解法。本着时间比空间更宝贵的原则,后者是本题的最佳解法。</p>
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<p>「暴力枚举」和「辅助哈希表」分别对应“空间最优”和“时间最优”的两种解法。遵循时间比空间更宝贵的原则,后者是本题的最佳解法。</p>
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<h3 id="_1">方法一:暴力枚举<a class="headerlink" href="#_1" title="Permanent link">¶</a></h3>
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<p>考虑直接遍历所有所有可能性。通过开启一个两层循环,判断两个整数的和是否为 <code>target</code> ,若是则返回它俩的索引(即下标)即可。</p>
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<p>考虑直接遍历所有可能的组合。通过开启一个两层循环,判断两个整数的和是否为 <code>target</code> ,若是,则返回它们的索引(即下标)。</p>
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<div class="tabbed-set tabbed-alternate" data-tabs="1:10"><input checked="checked" id="__tabbed_1_1" name="__tabbed_1" type="radio" /><input id="__tabbed_1_2" name="__tabbed_1" type="radio" /><input id="__tabbed_1_3" name="__tabbed_1" type="radio" /><input id="__tabbed_1_4" name="__tabbed_1" type="radio" /><input id="__tabbed_1_5" name="__tabbed_1" type="radio" /><input id="__tabbed_1_6" name="__tabbed_1" type="radio" /><input id="__tabbed_1_7" name="__tabbed_1" type="radio" /><input id="__tabbed_1_8" name="__tabbed_1" type="radio" /><input id="__tabbed_1_9" name="__tabbed_1" type="radio" /><input id="__tabbed_1_10" name="__tabbed_1" type="radio" /><div class="tabbed-labels"><label for="__tabbed_1_1">Java</label><label for="__tabbed_1_2">C++</label><label for="__tabbed_1_3">Python</label><label for="__tabbed_1_4">Go</label><label for="__tabbed_1_5">JavaScript</label><label for="__tabbed_1_6">TypeScript</label><label for="__tabbed_1_7">C</label><label for="__tabbed_1_8">C#</label><label for="__tabbed_1_9">Swift</label><label for="__tabbed_1_10">Zig</label></div>
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<div class="tabbed-content">
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<div class="tabbed-block">
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@@ -1928,9 +1928,9 @@
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</div>
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</div>
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</div>
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<p>该方法的时间复杂度为 <span class="arithmatex">\(O(N^2)\)</span> ,空间复杂度为 <span class="arithmatex">\(O(1)\)</span> ,<strong>属于时间换空间</strong>。本方法时间复杂度较高,在大数据量下非常耗时。</p>
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<p>该方法的时间复杂度为 <span class="arithmatex">\(O(n^2)\)</span> ,空间复杂度为 <span class="arithmatex">\(O(1)\)</span> ,<strong>属于以时间换空间</strong>。此方法时间复杂度太高,在大数据量下非常耗时。</p>
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<h3 id="_2">方法二:辅助哈希表<a class="headerlink" href="#_2" title="Permanent link">¶</a></h3>
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<p>考虑借助一个哈希表,key 为数组元素、value 为元素索引。循环遍历数组中的每个元素 <code>num</code> ,并执行:</p>
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<p>考虑借助一个哈希表,key-value 分别为数组元素和元素索引。循环遍历数组中的每个元素 num,并执行:</p>
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<ol>
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<li>判断数字 <code>target - num</code> 是否在哈希表中,若是则直接返回该两个元素的索引;</li>
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<li>将元素 <code>num</code> 和其索引添加进哈希表;</li>
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@@ -2096,7 +2096,7 @@
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</div>
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</div>
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<p>该方法的时间复杂度为 <span class="arithmatex">\(O(N)\)</span> ,空间复杂度为 <span class="arithmatex">\(O(N)\)</span> ,<strong>体现空间换时间</strong>。本方法虽然引入了额外空间使用,但时间和空间使用整体更加均衡,因此为本题最优解法。</p>
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<p>该方法的时间复杂度为 <span class="arithmatex">\(O(N)\)</span> ,空间复杂度为 <span class="arithmatex">\(O(N)\)</span> ,<strong>体现了以空间换时间</strong>。尽管此方法引入了额外的空间使用,但在时间和空间的整体效率更为均衡,因此它是本题的最优解法。</p>
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