mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-07-08 05:26:07 +00:00
build
This commit is contained in:
@@ -22,12 +22,14 @@ comments: true
|
||||
- **栈帧空间**:用于保存调用函数的上下文数据。系统在每次调用函数时都会在栈顶部创建一个栈帧,函数返回后,栈帧空间会被释放。
|
||||
- **指令空间**:用于保存编译后的程序指令,在实际统计中通常忽略不计。
|
||||
|
||||
在分析一段程序的空间复杂度时,**我们通常统计暂存数据、栈帧空间和输出数据三部分**。
|
||||
在分析一段程序的空间复杂度时,**我们通常统计暂存数据、栈帧空间和输出数据三部分**,如图 2-15 所示。
|
||||
|
||||
{ class="animation-figure" }
|
||||
|
||||
<p align="center"> 图 2-15 算法使用的相关空间 </p>
|
||||
|
||||
相关代码如下:
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
|
||||
```python title=""
|
||||
@@ -327,8 +329,8 @@ comments: true
|
||||
|
||||
观察以下代码,最差空间复杂度中的“最差”有两层含义。
|
||||
|
||||
1. **以最差输入数据为准**:当 $n < 10$ 时,空间复杂度为 $O(1)$ ;但当 $n > 10$ 时,初始化的数组 `nums` 占用 $O(n)$ 空间;因此最差空间复杂度为 $O(n)$ 。
|
||||
2. **以算法运行中的峰值内存为准**:例如,程序在执行最后一行之前,占用 $O(1)$ 空间;当初始化数组 `nums` 时,程序占用 $O(n)$ 空间;因此最差空间复杂度为 $O(n)$ 。
|
||||
1. **以最差输入数据为准**:当 $n < 10$ 时,空间复杂度为 $O(1)$ ;但当 $n > 10$ 时,初始化的数组 `nums` 占用 $O(n)$ 空间,因此最差空间复杂度为 $O(n)$ 。
|
||||
2. **以算法运行中的峰值内存为准**:例如,程序在执行最后一行之前,占用 $O(1)$ 空间;当初始化数组 `nums` 时,程序占用 $O(n)$ 空间,因此最差空间复杂度为 $O(n)$ 。
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
|
||||
@@ -465,10 +467,7 @@ comments: true
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
**在递归函数中,需要注意统计栈帧空间**。例如在以下代码中:
|
||||
|
||||
- 函数 `loop()` 在循环中调用了 $n$ 次 `function()` ,每轮中的 `function()` 都返回并释放了栈帧空间,因此空间复杂度仍为 $O(1)$ 。
|
||||
- 递归函数 `recur()` 在运行过程中会同时存在 $n$ 个未返回的 `recur()` ,从而占用 $O(n)$ 的栈帧空间。
|
||||
**在递归函数中,需要注意统计栈帧空间**。观察以下代码:
|
||||
|
||||
=== "Python"
|
||||
|
||||
@@ -705,6 +704,11 @@ comments: true
|
||||
|
||||
```
|
||||
|
||||
函数 `loop()` 和 `recur()` 的时间复杂度都为 $O(n)$ ,但空间复杂度不同。
|
||||
|
||||
- 函数 `loop()` 在循环中调用了 $n$ 次 `function()` ,每轮中的 `function()` 都返回并释放了栈帧空间,因此空间复杂度仍为 $O(1)$ 。
|
||||
- 递归函数 `recur()` 在运行过程中会同时存在 $n$ 个未返回的 `recur()` ,从而占用 $O(n)$ 的栈帧空间。
|
||||
|
||||
## 2.4.3 常见类型
|
||||
|
||||
设输入数据大小为 $n$ ,图 2-16 展示了常见的空间复杂度类型(从低到高排列)。
|
||||
@@ -2020,14 +2024,14 @@ $$
|
||||
|
||||
### 5. 对数阶 $O(\log n)$
|
||||
|
||||
对数阶常见于分治算法。例如归并排序,输入长度为 $n$ 的数组,每轮递归将数组从中点划分为两半,形成高度为 $\log n$ 的递归树,使用 $O(\log n)$ 栈帧空间。
|
||||
对数阶常见于分治算法。例如归并排序,输入长度为 $n$ 的数组,每轮递归将数组从中点处划分为两半,形成高度为 $\log n$ 的递归树,使用 $O(\log n)$ 栈帧空间。
|
||||
|
||||
再例如将数字转化为字符串,输入一个正整数 $n$ ,它的位数为 $\log_{10} n + 1$ ,即对应字符串长度为 $\log_{10} n + 1$ ,因此空间复杂度为 $O(\log_{10} n + 1) = O(\log n)$ 。
|
||||
|
||||
## 2.4.4 权衡时间与空间
|
||||
|
||||
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。
|
||||
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非常困难。
|
||||
|
||||
**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**。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。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。
|
||||
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,控制空间复杂度也非常重要。
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user