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关于算法:数据结构与算法图解读书笔记

这是一本零根底入门的书,写得十分的浅显易懂,就算不会写代码也能看懂。而且很薄,内容不多,一两个星期就能看完。
次要讲了工夫复杂度的概念、常见的的数据结构和算法。
对于想学数据结构和算法,又啃不下看不懂《算法导论》那种大部头书的人,强烈推荐看这本小书入门。不看会悔恨系列:)
书的豆瓣地址:https://book.douban.com/subje…
我这篇笔记只整顿了前三章的内容。

根底数据结构:数组

个别数据结构都有以下 4 种操作(或者说用法)。
读取 :查看数据结构中某一地位上的数据。
查找 :从数据结构中找出某个数据值的所在。
插入 :给数据结构减少一个数据值。
删除:从数据结构中移走一个数据值。

操作的速度,并不按工夫计算,而是按 步数 计算。

对数组进行读取操作 ,即查看数组中某个索引所指的数据值,这 只有一步 就够了,因为计算机本身就有跳到任一索引地位的能力。
当程序申明一个数组时,它会先划分出一些 间断 的空格子以备应用。
只须要一步,是因为:
(1) 计算机能够一步就跳到任意一个内存地址上。
(2) 数组自身会记有第一个格子的内存地址,因而,计算机晓得这个数组的结尾在哪里。
(3) 数组的索引从 0 算起。
(4) 数组的格子是间断的。
所以,数组的读取是一种十分高效的操作,因为它只有一步就好。一步天然也是最快的速度。
这种一步读取任意索引的能力,也是数组好用的起因之一。

对数组进行查找操作 ,须要从第 0 个,到最初一个, 挨个寻找 数组中的每个值 (遍历数组),直到找到为止。
最好的状况只须要一步,在数组的第 0 个找到了,最坏的状况,长度为 N 的数组,须要 N 步,找到最初一个才找到、或者找不到。

对数组进行插入操作 ,须要把插入地位前面的值往后移,为新插入的元素腾出空间。最好的状况是在数组开端插入,只须要一步,直接插入,不须要腾空间。最坏的状况是在数组的结尾插入,要把数组的每一项都往后移一位,长度为 N 的数组, 须要 N 步 操作。

对数组进行删除操作 ,须要删除元素,而后把元素前面的所有元素都往前移一位。跟插入一样,最好的状况是删除数据开端的元素,最坏的状况是删除数组结尾的元素, 须要 N 步

工夫复杂度:大 O 记法

影响算法性能的次要因素是其所需的步数。

对于数组的查找,咱们能够这样形容:对于具备 N 个元素的数组,查找操作最多须要 N 步。(个别叫这种查找为“线性查找”)

这听起来很啰唆。为了不便表白数据结构和算法的工夫复杂度,计算机科学家从数学界借鉴了一种简洁又通用的形式,那就是 大 O 记法

数组不管多大,读取都只需 1 步。用大 O 记法来示意,就是:O(1)  也叫常数工夫。

对于 N 个元素的数组,线性查找须要花 N 步。用大 O 记法来示意,即为:O(N)  也叫线性工夫。

二分查找的大 O 记法是:O(log N)  也叫对数工夫。

O(log N) 也就是 O(log2 N),不过为了不便就省略了 2 而已。
O(log N)则代表算法解决 N 个元素须要 log2 N 步。如果有 8 个元素,那么这种算法须要 3 步,因为 log2 8 = 3。
从另一个角度来看,如果要把 8 个元素一直地分成两半,那么得拆分 3 次能力拆到只剩 1 个元素。
这正是二分查找所干的事件。它就是一直地将数组拆成两半,直至范畴放大到只剩你要找的那个元素。

双层嵌套 for 循环的大 O 记法是:O(N²)      也被叫作二次工夫

对于 N 个元素的数组,使双层嵌套 for 循环,要操作 N * N 步。

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