以空間換時間經典演算法
阿新 • • 發佈：2019-01-24
以前看過一篇文章“優化C程式碼常用的幾招”，作者提到的第一招就是“以空間換時間”，還舉了一個例子，由於比較經典，引用一下：
計算機程式中最大的矛盾是空間和時間的矛盾，那麼，從這個角度出發逆向思維來考慮程式的效率問題，我們就有了解決問題的第1招--以空間換時間。比如說字串的賦值：
方法A：通常的辦法
#define LEN 32
char string1 [LEN];
memset (string1,0,LEN);
strcpy (string1,"This is a example!!");
方法B：
const char string2[LEN] ="This is a example!";
char * cp;
cp = string2;
使用的時候可以直接用指標來操作。
從上面的例子可以看出，A和B的效率是不能比的。在同樣的儲存空間下，B直接使用指標就可以操作了，而A需要呼叫兩個字元函式才能完成。B的缺點在於靈活性沒有A好。在需要頻繁更改一個字串內容的時候，A具有更好的靈活性；如果採用方法B，則需要預存許多字串，雖然佔用了大量的記憶體，但是獲得了程式執行的高效率。
筆者在程式設計練習過程中也遇到了不少可以用空間換時間的演算法，把它們收集起來，以便初學者學習查閱。
1．桶式排序演算法
最經典的應用是“桶式排序演算法”。陣列的排序演算法很多，其中快速排序是在實踐中最快的已知排序演算法，它的平均執行時間是O（NlogN），堆排序演算法在最壞的情況下，其時間複雜度也能達到O（nlogn）。相對於快速排序來說，這是它最大的優點，但是它需要一個記錄大小供交換用的輔助儲存空間-----其實這也是用空間換時間的表現。但是，當陣列的元素是一些較小的整型資料（小於1000000）時，用“桶式排序演算法”可以使時間複雜度降到O（N），可以很快地對年齡，成績等整型資料進行排序。此外還可以使用桶式排序的方法求素數表。
“桶式排序演算法”的程式碼也很簡單，只要建立一個長度為max的字元陣列就可以了，程式碼如下：
/*
函式功能：使用筒式排序法對陣列進行排序，適用於元素值為較小整數
輸入變數： int a[]， 陣列a
int len，陣列a的長度
輸出變數：無
返回值： 無
*/
計算機程式中最大的矛盾是空間和時間的矛盾，那麼，從這個角度出發逆向思維來考慮程式的效率問題，我們就有了解決問題的第1招--以空間換時間。比如說字串的賦值：
方法A：通常的辦法
#define LEN 32
char string1 [LEN];
memset (string1,0,LEN);
strcpy (string1,"This is a example!!");
方法B：
const char string2[LEN] ="This is a example!";
char * cp;
cp = string2;
使用的時候可以直接用指標來操作。
從上面的例子可以看出，A和B的效率是不能比的。在同樣的儲存空間下，B直接使用指標就可以操作了，而A需要呼叫兩個字元函式才能完成。B的缺點在於靈活性沒有A好。在需要頻繁更改一個字串內容的時候，A具有更好的靈活性；如果採用方法B，則需要預存許多字串，雖然佔用了大量的記憶體，但是獲得了程式執行的高效率。
筆者在程式設計練習過程中也遇到了不少可以用空間換時間的演算法，把它們收集起來，以便初學者學習查閱。
1．桶式排序演算法
最經典的應用是“桶式排序演算法”。陣列的排序演算法很多，其中快速排序是在實踐中最快的已知排序演算法，它的平均執行時間是O（NlogN），堆排序演算法在最壞的情況下，其時間複雜度也能達到O（nlogn）。相對於快速排序來說，這是它最大的優點，但是它需要一個記錄大小供交換用的輔助儲存空間-----其實這也是用空間換時間的表現。但是，當陣列的元素是一些較小的整型資料（小於1000000）時，用“桶式排序演算法”可以使時間複雜度降到O（N），可以很快地對年齡，成績等整型資料進行排序。此外還可以使用桶式排序的方法求素數表。
“桶式排序演算法”的程式碼也很簡單，只要建立一個長度為max的字元陣列就可以了，程式碼如下：
/*
函式功能：使用筒式排序法對陣列進行排序，適用於元素值為較小整數
輸入變數： int a[]， 陣列a
int len，陣列a的長度
輸出變數：無
返回值： 無
*/