1. 时间复杂度:
使用大O表示法来表示程序的时间复杂度

常见的7种时间复杂度(复杂度由低到高排序)

O(1):常数时间复杂度

O(log(n): 对数时间复杂度

O(n): 线性时间复杂度

O(n^2):平方时间复杂度

O(n^3):立方时间复杂度

O(k^n):指数时间复杂度,k表示常数

O(n!):阶乘时间复杂度

ps:

这里我们并不考虑前边的系数;O(1) 并不表示复杂度为1,也可以 是2、3等常数;O(n)表示程序运行了n次或者2n、3n次;以此类推其他时间复杂度

时间复杂度的判断,以一段代码的最高复杂度为准;

如何判断一段代码的时间复杂度
简而言之就是看内部某段代码的执行次数

O(1):常数复杂度

int n = 1;
System.out.println(n);
int n = 1;
System.out.println(n);
System.out.println(n+1)
System.out.println(n+2)


O(n):线性时间复杂度

for (int j = 0; j < n; j++) {
    System.out.println(j);
for (int i = 0; i < n; i++) {
    System.out.println(i);
}
for (int j = 0; j < n; j++) {
    System.out.println(j);
}


O(n^2):平方时间复杂度

for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < n; j++) {
        System.out.println(i + j);
    }


O(n^3):立方时间复杂度

for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < n; j++) {
        for (int k = 0; k < n; k++) {
            System.out.println(i + j);
        }
    }
}


O(log(n)): 对数时间复杂度

这里演示的是以2为底n的对数

for (int i = 0; i < n; i = i * 2) {
    System.out.println(i);
}
O(2^n):指数时间复杂度
/**
 * 递归求斐波那契数列的第n项;可以通过画运行树的方式获得时间复杂度
 */
int fib(int n) {
    if (n < 2) return n;
    return fib(n - 1) + fib(n - 2);


O(n!):阶乘时间复杂度

todo
小练习1:求和计算1~n的和
O(n)

int y = 2;
for (int i = 0; i < n; i++) {
    y+=i;
O(1)

使用了求和公式:sum = n(n+1)/2

int y = 2;
for (int i = 0; i < n; i++) {
    y+=i;


小练习2:求斐波那契数列
O(2^n):

int fib(int n) {
   if (n < 2) return n;
   return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}


O(n):该方法比递归要快得多

int fib2(int n) {
    if (n == 1 || n == 2) {
        return 1;
    }
    int a = 1, b = 1, result = 0;
    for (int i = 3; i <= n; i++) {
        result = a + b;
        a = b;
        b = result;
    }
    return result;


主定理
主定理(英语:master theorem)提供了用渐近符号(大O符号)表示许多由分治法得到的递推关系式的方法

常用算法中的应用
算法 递回关系式 运算时间
二分搜寻算法
二叉树遍历
最佳排序矩阵搜索(已排好序的二维矩阵)
合并排序
所有排序的最优算法都是O(nlog(n))

2. 空间复杂度
如何判断一段代码的空间复杂度
主要通过两部分进行判断:

数组的长度

如果代码中应用了数组,那么数组的长度,基本上就是空间复杂度;
e:一维数组的空间复杂度是O(n);二维数组的空间复杂度是O(n^2)

递归的深度

如果代码中有递归,那么递归的深度,就是代码的空间复杂度的最大值

ps:如果代码中既有数组,又有递归,那么两者的最大值就是代码的空间复杂度

leecode有个爬楼梯的复杂度分析情况;可以进行练习

3. 数组和链表的时间复杂度分析
数组
随机增加:O(n)
随机查询:O(1)
随机删除:O(n)

链表
随机增加:O(1)
随机查询:O(n)
随机删除:O(1)

跳表
跳跃表(skiplist)是一种随机化的数据, 由 William Pugh 在论文《Skip lists: a probabilistic alternative to balanced trees》中提出, 跳跃表以有序的方式在层次化的链表中保存元素, 效率和平衡树媲美 —— 查找、删除、添加等操作都可以在对数期望时间下完成, 并且比起平衡树来说, 跳跃表的实现要简单直观得多。

简单来说,跳跃表是有序链表的一种扩展,在有序列表的基础上进行了升维处理