重学数据结构一:代码效率优化方法论

本文涉及的产品
对象存储 OSS,20GB 3个月
对象存储 OSS,恶意文件检测 1000次 1年
对象存储 OSS,内容安全 1000次 1年
简介: 重学数据结构一:代码效率优化方法论

## 复杂度


**复杂度通常包括时间复杂度与空间复杂度**


**复杂度的计算**:

它与具体的常系数无关,O(n)和O(2n)表示同样同样的复杂度。

复杂度相加的时候,选择高者作为结果,也就是O(n*n)+O(n) 与O(n*n)表示相同的复杂度。

O(1)也是表示一个特殊的复杂度,即任务与算例个数n无关。


**时间复杂度**与代码的结构设计高度相关。

**空间复杂度**与代码中数据结构的选择高度相关。


## 时间变空间

**将“昂贵”的时间复杂度转换为“廉价”的空间复杂度。**


假定在不限时间、也不限空间的情况下,可以完成某个任务的代码的开发

这就是通常说的暴力解法,更是程序优化的起点。


在程序开发中,连接时间和空间的桥梁就是**数据结构**。

对于一个开发任务,如果能找到一种高效的数据组织方式,**采用合理的数据结构**,

就可以实现时间复杂度的再次降低,这通常会**增加数据的存储量**,也就是**增加了空间复杂度。**


**程序优化最核心的思路:**

第一步,暴力解法:

在没有任何时间、空间约束下,完成代码任务的开发。

第二步,无效操作处理:

将代码中的无效计算、无效存储剔除,降低时间或空间复杂度。

第三步,时空转换:

设计合理数据结构,完成时间复杂度向空间复杂度的转移。


**降低复杂度的案例:**

1)有任意多张面额为2元、3元、7元的货币,现要用他们凑出100元,求总共有多少总可能?

![在这里插入图片描述](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/20200704085736176.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY5NjQz,size_16,color_FFFFFF,t_70)

2)求一个输入数组中,查找出现次数最多的元素?


解法一:时间复杂度为O(n*n)

![在这里插入图片描述](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/20200704085842829.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY5NjQz,size_16,color_FFFFFF,t_70)

解法二:利用数据结构,空间换时间,O(n)


![在这里插入图片描述](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/20200704085910392.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY5NjQz,size_16,color_FFFFFF,t_70)

![在这里插入图片描述](https://ucc.alicdn.com/images/user-upload-01/20200704085926758.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0OTY5NjQz,size_16,color_FFFFFF,t_70)

相关实践学习
借助OSS搭建在线教育视频课程分享网站
本教程介绍如何基于云服务器ECS和对象存储OSS,搭建一个在线教育视频课程分享网站。
目录
相关文章
|
2月前
|
算法 安全 大数据
揭秘!Python堆与优先队列:数据结构的秘密武器,让你的代码秒变高效战士!
【7月更文挑战第8天】Python的heapq模块和queue.PriorityQueue提供堆与优先队列功能,助你提升算法效率。堆用于快速找大数据集的第K大元素,如示例所示,时间复杂度O(n log k)。PriorityQueue在多线程中智能调度任务,如模拟下载管理器,按优先级处理任务。掌握这些工具,让代码运行更高效!
56 1
|
11天前
|
存储 算法 C语言
数据结构基础详解(C语言):单链表_定义_初始化_插入_删除_查找_建立操作_纯c语言代码注释讲解
本文详细介绍了单链表的理论知识,涵盖单链表的定义、优点与缺点,并通过示例代码讲解了单链表的初始化、插入、删除、查找等核心操作。文中还具体分析了按位序插入、指定节点前后插入、按位序删除及按值查找等算法实现,并提供了尾插法和头插法建立单链表的方法,帮助读者深入理解单链表的基本原理与应用技巧。
|
11天前
|
存储 C语言 C++
数据结构基础详解(C语言) 顺序表:顺序表静态分配和动态分配增删改查基本操作的基本介绍及c语言代码实现
本文介绍了顺序表的定义及其在C/C++中的实现方法。顺序表通过连续存储空间实现线性表,使逻辑上相邻的元素在物理位置上也相邻。文章详细描述了静态分配与动态分配两种方式下的顺序表定义、初始化、插入、删除、查找等基本操作,并提供了具体代码示例。静态分配方式下顺序表的长度固定,而动态分配则可根据需求调整大小。此外,还总结了顺序表的优点,如随机访问效率高、存储密度大,以及缺点,如扩展不便和插入删除操作成本高等特点。
|
11天前
|
存储 C语言
数据结构基础详解(C语言): 栈与队列的详解附完整代码
栈是一种仅允许在一端进行插入和删除操作的线性表,常用于解决括号匹配、函数调用等问题。栈分为顺序栈和链栈,顺序栈使用数组存储,链栈基于单链表实现。栈的主要操作包括初始化、销毁、入栈、出栈等。栈的应用广泛,如表达式求值、递归等场景。栈的顺序存储结构由数组和栈顶指针构成,链栈则基于单链表的头插法实现。
|
11天前
|
存储 算法 C语言
C语言手撕数据结构代码_顺序表_静态存储_动态存储
本文介绍了基于静态和动态存储的顺序表操作实现,涵盖创建、删除、插入、合并、求交集与差集、逆置及循环移动等常见操作。通过详细的C语言代码示例,展示了如何高效地处理顺序表数据结构的各种问题。
|
28天前
|
JSON NoSQL MongoDB
MongoDB Schema设计实战指南:优化数据结构,提升查询性能与数据一致性
【8月更文挑战第24天】MongoDB是一款领先的NoSQL数据库,其灵活的文档模型突破了传统关系型数据库的限制。它允许自定义数据结构,适应多样化的数据需求。设计MongoDB的Schema时需考虑数据访问模式、一致性需求及性能因素。设计原则强调简洁性、查询优化与合理使用索引。例如,在构建博客系统时,可以通过精心设计文章和用户的集合结构来提高查询效率并确保数据一致性。正确设计能够充分发挥MongoDB的优势,实现高效的数据管理。
37 3
|
2月前
|
算法 计算机视觉 开发者
燃爆全场!Python并查集:数据结构界的网红,让你的代码炫酷无比!
【7月更文挑战第16天】并查集,Python中的效率明星,处理不相交集合合并与查询。用于社交网络分析、图像处理、图论算法等领域。优雅实现结合路径压缩和按秩合并
28 1
|
2月前
|
存储 算法 调度
惊呆了!Python高级数据结构堆与优先队列,竟然能这样优化你的程序性能!
【7月更文挑战第10天】Python的heapq模块实现了堆和优先队列,提供heappush和heappop等函数,支持O(log n)时间复杂度的操作。优先队列常用于任务调度和图算法,优化性能。例如,Dijkstra算法利用最小堆加速路径查找。堆通过列表存储,内存效率高。示例展示了添加、弹出和自定义优先级元素。使用堆优化程序,提升效率。
45 2
|
2月前
|
缓存 算法 安全
Java中的数据结构与算法优化策略
Java中的数据结构与算法优化策略
|
3月前
|
存储 算法 搜索推荐
Java数据结构与算法优化
Java数据结构与算法优化