算法介绍
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第二章算法思维导图模板大纲
什么是算法
算法是解决特定问题求解步骤的描述,在计算机中表现为有限序列,并且每条指令表示一个或多个操作
输入输出
算法具有多零个或者多个输入
有穷性
指算法在执行有限步骤之后,自动结束而不会出现无线循环,并且每一个步骤都可接受的时间内完成
算法是又穷的,程序可以是无穷的
确定性
算法中每条指令必须有确切的含义,对于相同的输入只能得出相同的输出
可行性
算法的每一步都必须是可行的,也就是说,每一步都能够通过执行有限次数完成
正确性
算法能够正确地解决求解问题
可读性
算法应具有良好的可读性,可以帮助人们理解
健壮性
输入非法数据时,算法能适当地做出反应或进行处理,而不会产生莫名其妙的输出结果
高效率与低存储量需求
花的时间少,时间复杂度低,不浪费内存,空间复杂度低
时间复杂度
结论
顺序执行的代码只会影响常熟项,可以忽略
只需要挑循环中的一个基本操作分析它的执行次数与n的关系即可
如果有多层循环,只需要关注最深层循环了几次
常用技巧
加法规则
O(f(n))+O(g(n))=O(max(f(n),g(n))
惩罚法则
O(f(n))×O(g(n))=O(f(n)×g(n))
三种复杂度
最坏时间复杂度
考虑输入数据最坏的情况
平均时间算法复杂度
考虑所有输入数据都等于概率出现的情况
最好时间算法复杂度
考虑输入数据最好的情况
普通程序
找到所占用空间的大小与问题规模相关的变量
分析所占空间x与问题规模n的关系x=f(n)
x的数量级O(x)就是算法空间复杂度S(n)
递归程序
找到递归调用的深度x与问题规模n的关系x=f(n)
x的数量级O(x)就是算法空间复杂度S(n)
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