算法的概念:解决特定问题求解步骤的描述,在计算机中表现为指令的有限序列,而且每条指令表示一个或多个操做。一个问题能够有多种算法,每种算法都不一样的效率。一个算法具备的特征:有穷,确切,输入,输出,可行算法
时间复杂度和空间复杂度的概念:算法分析的目的在于选择合适算法和改进算法。数组
时间复杂度:执行算法所须要的计算工做量。通常来讲,计算机算法是问题规模n的函数f(n),算法的时间复杂度记做T(n)=O(f(n))。问题的规模n越大,算法执行的时间的增加率与f(n)的增加率正相关,称做渐进时间复杂度。函数
时间复杂度计算方式:得出算法的计算次数公式,用常数1来取代全部时间中的全部加法常数,在修改后的运行次数函数中,只保留最高阶项,若是最高阶存在且不是1,则去除与这个项相乘的常数排序
最坏状况:最坏状况时的运行时间,一种保证,若是没有特别说明,说的时间复杂度即为最坏状况的时间复杂度;平均状况:指望的运行时间递归
空间复杂度:算法须要消耗的内存空间,记做S(n)=O(f(n))。包括程序代码所占用的空间,输入数据所占用的空间和辅助变量所占用的空间这三个方面。通常用复杂度的渐进性来表示。内存
空间复杂度计算方式:有时用空间换取时间,冒泡排序的元素交换,O(1)效率
排序算法:
冒泡排序:两两相邻的数进行比较,若是反序就交换,不然不交换;时间复杂度最坏平均都为O(n2),空间复杂度O(1)
直接插入排序:每次从无序表中取出第一个元素,把它插入到有序表的合适位置,使有序表仍然有序;时间复杂度最坏平均都为O(n2),空间复杂度O(1)
希尔排序:把待排序的数据根据增量分红几个子序列,对子序列进行插入排序,直到增量为1,直接进行插入排序;增量的排序,通常是数组的长度的通常,再变为原来增量的一半,直到增量为1;时间复杂度最坏为O(n2)平均O(nlog2n),空间复杂度O(1)
选择排序:每次从待排序的数据元素中选出最小或最大的一个元素,存放在序列的起始位置,直到所有待排序的数据元素排完;时间复杂度最坏平均都为O(n2),空间复杂度O(1)
快速排序:经过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的全部数据都比另一部分的全部数据都要小,而后再按照此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程能够递归完成;时间复杂度最坏为O(n2)平均O(nlog2n),空间复杂度最差O(n)平均O(nlog2n)
堆排序:把待排序的元素按照大小在二叉树位置上排列,排序好的元素要知足:父节点的元素要大于等于子节点;这个过程叫作堆化过程,若是根节点存放的是最大的数,则叫作大根堆,若是是最小,就叫小根堆,能够把根节点拿出来,而后再堆化,循环到最后一个节点;时间复杂度最坏为O(nlog2n)平均O(nlog2n),空间复杂度最差O(n)平均O(nlog2n),空间复杂度O(1)
归并排序:将两个或以上有序表合并成一个新的有序表,即把待排序序列分为若干个有序的子序列,再把有序的子序列合并为总体有序序列;时间复杂度最坏为O(nlog2n)平均O(nlog2n),空间复杂度O(n)变量
查找算法:
二分查找:从数组的中间元素开始,若是中间元素正好是要查找的元素,搜索结束,若是某一个特定元素大于或者小于中间元素,则在数组大于或者小于中间元素的那一半中查找,并且跟开始同样从中间开始比较,若是某一步骤数组为空,表明找不到;时间复杂度最坏为O(log2n)平均O(log2n),空间复杂度迭代O(1)递归O(log2n)
顺序查找:按必定的顺序检查数组中的每个元素,直到找到所要寻找的特定值为止;时间复杂度最坏平均都为O(n),空间复杂度O(1)二叉树