[数据结构学习] 第二章 算法

本章探讨了算法的基本概念,强调了算法的有穷性、确定性、可行性等特性。重点在于事前分析估算方法,特别是函数的渐近增长和算法的时间复杂度。通过对大O阶的推导,解释了如何衡量算法随着问题规模增长的效率。此外,还提及了空间复杂度,指出在实际应用中通常关注最坏情况的运行时间。

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本章主要介绍了算法与数据结构的关系,算法的基本概念,特点和复杂度的分析方法。

1 基本概念

1.1 算法的定义: 算法是解决特定问题求解步骤的描述,在计算机中为指令的有限序列,并且每条指令表示一个或多个操作。

1.2 算法的特性: 有穷性、确定性、可行性、输入、输出。

1.3 算法的设计的要求: 正确性、可读性、健壮性、高效率和低存储量需求。

1.4 算法特性与算法设计容易混,需要对比记忆。

1.5 算法的度量方法: 事后统计方法(不科学、不准确) 、事前分析估算方法

2 事前分析估算方法

2.1 函数的渐近增长

给定两个函数f(n)和g(n),如果存在一个整数N,使得对于所有的n > N, f(n)总是比g(n)大,那么,我们说f(n)的增长渐近快于g(n)。于是我们可以得出一个结论,判断一个算法好不好,我们只通过少量的数据是不能做出准确判断的,如果我们可以对比算法的关键执行次数函数的渐近增长性,基本就可以分析出:某个算法,随着n 的变大,它会越来越优于另一算法,或者越来越差于另一算法。

比如,n3n^{3}n

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