使用“哨兵”减小时间复杂度
来源:互联网 发布:算法 中文版 pdf 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 11:27
今天介绍一个很简单的算法,虽然简单,对于减少运行时间却有挺好 的效果。
问题描述:对一个数组,该数组存放的数各都不同,即有唯一性。
对该数组进行查找,返回数据对应为a的序号。
如data[4]=a,就返回一个4。
常规的做法是这样的:
//假设 数组长度为10int check(int a){ for(int i=0;i<10;i++) if(data[i]==a) return i; return -1;}//如有a,返回其位置,没有则返回-1
另一种做法是这样的
首先,数组在存储的时候,将第一个空间即data[0]空出来。
//数组长度为11 存储十个不同的数 data[0]不用。int check(int a){ data[0]=a; for(int i=10;data[i]!=a;i--); return i;}//如有a,返回其位置,没有则返回0
程序1 遍历整个数组,一旦找到a 就返回。
每次循环判断两次:i<10;data[i]==a
程序2 一样遍历整个数组,一旦找到a就返回
每次循环判断两次:data[i]!=a
很明显可以看到与之前程序的不同:第一次,函数为了保证数组访问时不溢出,同时也为了结束循环,加了一个判断i<10。当当访问到最后一个数是触发条件,退出循环。
第二次,函数先令data[0]=a,如同在数组边界处设立了一个“哨兵”,查找时从后向前查找,一直判断是不是a,如果找到就触发条件退出,如果遇到了哨兵,依然触发条件退出,不会在越过数组边界。从而省去了一次判断过程。节省了一半的时间。
显然还可以将之推广到链表。
当然平时的小练习,可能根本就不在乎这点时间,但是如果对于一个公司,一个成品软件,对于特别特别多的数据,这一半的时间就有很大的作用。用两个小时才能查找的数据如果能用一个小时查找出来,无疑是一个大的飞跃。
还有就是,哨兵只适用于查找那些唯一性的数据,比如查找学生的学号等等。
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