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。
说明:常用的降低时间复杂度的方法有递归、二分法、排序算法、动态规划等,而降低空间复杂度的方法就是数据结构,核心思路就是,能用低复杂度的数据结构能解决问题,就千万不要用高复杂度的数据结构。
假设有任意多张面额为 2 元、3 元、7 元的货币,现要用它们凑出 100 元,求总共有多少种可能性?
1 /** 2 * @author 佛大Java程序员 3 * @since 1.0.0 4 */ 5 public class AlgorithmTest4 { 6 public static void main(String[] args) { 7 AlgorithmTest4 algorithmTest4 = new AlgorithmTest4(); 8 algorithmTest4.s2_1(); 9 System.out.println("----------------------------------"); 10 algorithmTest4.s2_2(); 11 } 12 13 /** 14 * 方法一 :时间复杂度为O( n³ ) 15 */ 16 public void s2_1() { 17 int count = 0; 18 for (int i = 0; i < (100 / 7); i++) { 19 for (int j = 0; j < (100 / 3); j++) { 20 for (int k = 0; k <= (100 / 2); k++) { 21 if (i * 7 + j * 3 + k * 2 == 100) { 22 count += 1; 23 //System.out.println("i:"+ i + " j:" + j + " k:" +k); 24 } 25 } 26 } 27 } 28 System.out.println("方法一总共:"+count+"组合"); 29 } 30 31 /** 32 * 33 * 方法二:时间复杂度为O(n²) 34 */ 35 public void s2_2() { 36 int count = 0; 37 for (int i = 0; i < (100 / 7); i++) { 38 for (int j = 0; j < (100 / 3); j++) { 39 if (((100 - i * 7 - j * 3) % 2 == 0) && (100 - i * 7 - j * 3) >= 0) { 40 count += 1; 41 //System.out.println("i:"+ i + " j:" + j ); 42 } 43 } 44 } 45 System.out.println("方法二总共:"+count+"组合"); 46 } 47 48 }
方法一中使用了 3 层的 for 循环。从结构上来看,是很显然的 O( n³ ) 的时间复杂度。然而,仔细观察就会发现,代码中最内层的 for 循环是多余的。因为,当你确定了要用 i 张 7 元和 j 张 3 元时,只需要判断用有限个 2 元能否凑出 100 - 7* i - 3* j 元就可以了。
方法二中代码的结构由 3 层 for 循环,变成了 2 层 for 循环。很显然,时间复杂度就变成了O(n²) 。这样的代码改造,就是利用了方法论中的步骤二,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。
参考/好文:
拉勾教育 -- 重学数据结构与算法
原文:https://www.cnblogs.com/liaowenhui/p/12969706.html