一般 ACM 或者笔试题的时间限制是 1 秒或 2 秒。
在这种情况下,C++ 代码中的操作次数控制在 $10^7$ 为最佳。
下面给出在不同数据范围下,代码的时间复杂度和算法该如何选择:
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$n \le 30$, 指数级别,
dfs + 剪枝,数字排列, n皇后问题, 八数码问题
状态压缩 dp,蒙德里安的梦想, 最短Hamilton路径
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$n \le 100$ => $O(n^3)$,
floyd,
dp,
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$n \le 1000$ => $O(n^2)$,$O(n^2logn)$,
dp,
二分,
朴素版 Dijkstra、朴素版 Prim、Bellman-Ford
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$n \le 10000$ => $O(n * \sqrt n)$,
块状链表、分块、莫队
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$n \le 100000$ => $O(nlogn)$
各种 sort,线段树、树状数组、set/map、heap、dijkstra+heap、prim+heap、spfa、求凸包、求半平面交、二分
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$n \le 1000000$ => $O(n)$, 以及常数较小的 $O(nlogn)$ 算法
hash、双指针扫描、并查集,kmp、AC 自动机,
常数比较小的 $O(nlogn)$ 的做法:sort、树状数组、heap、dijkstra、spfa
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$n \le 10000000$ => $O(n)$,
双指针扫描、kmp、AC 自动机、线性筛素数
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$n \le 10^9$ => $O(\sqrt n)$,
判断质数
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$n \le 10^{18}$ => $O(logn)$,
最大公约数,快速幂
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$n \le 10^{1000}$ => $O((logn)^2)$,
高精度加减乘除
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$n \le 10^{100000}$ => $O(logn \times loglogn)$,
高精度加减、FFT/NTT
算法时间复杂度分析实例:
一般来说,k重循环,算法时间复杂度就是$n^k$
基础算法 | |
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快速排序 归并排序 二分 | O(nlogn) |
双指针 数组元素目标和 | O(n) |
数据结构 | |
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单链表 栈 (插入 删除操作) | O(1) |
单调栈 单调队列 | O(n) |
KMP | O(n) |
Trie字符串统计 | O(n) |
并查集 (路径压缩) | O(nlogn) |
堆排序 | O(nlogn) |
模拟散列表 | O(1) |
搜索与图论 | |
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排列数字(全排列) | O(n*n!) |
dfs bfs | O(n+m) |
Dijkstra | O(mlogm) |
Bellman_ford | O(nm) |
spfa | O(nm) |
Floyd | O(n^3) |
Prim | O(n^2) |
Kruskal | O(mlogm) |
染色法判定二分图 | O(mlogm) |
匈牙利算法 | O(nm) |
spfa算法, 匈牙利算法, 最大流算法时间复杂度理论值很大,但是实际运行速度很快
数学知识 | |
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试除法判定质数 分解质因数 | sqrt(n) |
筛质数 | nlogn |
最大公约数 | logn |
快速幂 | logn |
动态规划问题的计算量=状态数量*状态转移的计算量
动态规划 | |
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背包问题 | k重循环,算法时间复杂度就是$n^k$ |
最长上升子序列 II | nlogn |
蒙德里安的梦想 | 2^{2n}*n |
没有上司的舞会 | nm |
空间复杂度分析
64M
1 Byte = 8 bit
1 KB= 1024 Byte
1 MB=1024*1024 Byte
1 GB=1024 * 1024 * 1024 Byte
int 4 Byte
char 1 Byte
double, long long 6Byte
bool 1 Byte
C++: 为什么bool类型是1 Byte(8 bits)长?
为什么bool类型所需存储空间不是 1 bit, 1 bit就可以覆盖bool类型的值域范围 。
Cpp的数据类型必须就可以通过地址得到的(addressable)。
我们无法通过一位创建一个指针,但是我们可以通过一个自己创建一个指针。
所以, 在Cpp中,Bool类型的大小是一个字节。
64MB=2^26Byte
2^26Byte /4 =2^24 int
=1.6*10^7 int
注意
递归也是需要空间的,递归调用了系统栈,快速排序使用了递归,所以空间复杂度是O(logn)
double和long long是8个byte吧,是不是写错了?
感谢!
orz
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double和long long写错了吧
收藏夹吃灰
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埃氏筛法时间复杂度是O(nloglogn)
埃氏筛$O(n\log n)$
线性筛$O(n\log \log n)$
蒙德里安的梦想 2^(2n)*n 没有上司的舞会是O(n)
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背包的时间复杂度我觉得是nk呢
n^k
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