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【Java数据结构和算法】011-排序:排序算法、时间复杂度、空间复杂度

1、简介 排序也称排序算法 (Sort Algorithm),排序是将一组数据,依指定的顺序进行排列的过程; 2、分类 内部排序: 指将需要处理的所有数据都加载到内部存储器(内存)中进行排序; 外部排序...: 数据量过大,无法全部加载到内存中,需要借助外部存储进行排序; 3、常见的排序算法 二、算法的时间复杂度 1、度量一个程序(算法)执行时间的两种方法 事后统计的方法: 这种方法可行, 但是有两个问题:...这样做的原因是:最坏情况下的时间复杂度是算法在任何输入实例上运行时间的界限,这就保证了算法的运行时间不会比最坏情况更长; ③平均时间复杂度和最坏时间复杂度是否一致,和算法有关,如图: 三、算法的空间复杂度...有的算法需要占用的临时工作单元数与解决问题的规模n有关,它随着n的增大而增大,当n较大时,将占用较多的存储单元,例如快速排序和归并排序算法就属于这种情况; ③在做算法分析时,主要讨论的是时间复杂度。...从用户使用体验上看,更看重的程序执行的速度。一些缓存产品(redis, memcache)和算法(基数排序)本质就是用空间换时间;

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常用的排序算法和时间复杂度

数据结构部分 数据结构中常用的操作的效率表 通用数据结构 查找 插入 删除 遍历 数组 O(N) O(1) O(N) — 有序数组 O(logN) O(N) O(N) O(N) 链表 O(N) O(1...N) O(N) 红黑树 O(logN) O(logN) O(logN) O(N) 2-3-4树 O(logN) O(logN) O(logN) O(N) 哈希表 O(1) O(1) O(1) — 专用数据结构...排序算法 常见的排序算法比较表 排序 平均情况 最好情况 最坏情况 稳定与否 空间复杂度 冒泡排序 O(N2) O(N) O(N2) 稳定 1 选择排序 O(N2) O(N2) O(N2) 不稳定 1...插入排序 O(N2) O(N) O(N2) 稳定 1 希尔排序 O(NlogN) (依赖于增量序列) 不稳定 1 快速排序 O(NlogN) O(NlogN) O(N2) 不稳定 O(logN) 归并排序...) 不稳定 1 拓扑排序 O(N+E) — — — O(N) 首先先给出我们常用的算法的时间复杂度,后面会具体讲解每一个算法,以及在不同的场合下哪种时间复杂度很高效

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    Python3:复杂数据结构的排序

    基本排序 基本排序,有两种方式:sorted(list)和list.sort,前者sorted为一个函数,返回一个sorted的新list,后者为list的一个内建方法,在原list的基础上进行排序 2...问题:想按照每个元素第三个值进行从小到大的排序,数据结构如下 student_tuples = [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B',...,这里lambda函数的功能相当于: def func(item): return item[2] 对于简单些的数据结构,可以使用lambda函数,如若遇到更复杂情形,则建议自定义函数,使用自定义函数方式如下...3.一个复杂排序规则的实现 问题:一个字符串排序,排序规则:小写 实现: sorted(s, key=lambda x: (x.isdigit(),x.isdigit() and int(x) % 2...False=0,True=1,因此当一个元素被判断为False时,将会按照由小到大排在前面,同时元组内(e1, e2, e3)的优先级排列为: e1 > e2 > e3,如同excel中的主排序和次排序类似

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    【C语言数据结构】排序(归并排序|计数排序|排序算法复杂度)

    今日更新了归并,计数排序的内容 欢迎大家关注点赞收藏⭐️留言 归并排序 归并过程如下: 代码实现(递归) //时间复杂度:O(N*logN) //空间复杂度:O(N) void _MergeSort...递归的过程跟二叉树的后序遍历类似,应当注意递归的取值范围和结束条件。归并时,我们把左右两个区间的数从头开始比较,小的就放到tmp数组中。...非递归的实现是,开始每组一个数,两两合一,后面比较的过程和递归一样。不过需要注意越界的问题,当end1或者begin2>=n时,就已经越界,这时候就结束循环。...接着用原数组的数减去最小值,将该值作为count数组的下标,即相对映射。最后进行排序,记得加回最小值min,这样数据才不会被改变。...排序算法的复杂度及稳定性 稳定性:指的是相同的数,在排序之后的相对位置没有改变。

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    数据结构算法的时间复杂度_数据结构中排序的时间复杂度

    大家好,我是架构君,一个会写代码吟诗的架构师。今天说一说数据结构算法的时间复杂度_数据结构中排序的时间复杂度,希望能够帮助大家进步!!!...数据结构之算法时间复杂度 原文链接 算法的时间复杂度定义为: 在进行算法分析时,语句总的执行次数T(n)是关于问题规模n的函数,进而分析T(n)随n的变化情况并确定T(n)的数量级。...算法的时间复杂度,也就是算法的时间量度,记作:T(n}=0(f(n))。它表示随问题规模n的增大,算法执行时间的埔长率和 f(n)的埔长率相同,称作算法的渐近时间复杂度,简称为时间复杂度。...计算基本语句的执行次数的数量级   只需计算基本语句执行次数的数量级,这就意味着只要保证基本语句执行次数的函数中的最高次幂正确即可,可以忽略所有低次幂和最高次幂的系数。...故此上述算法的时间复杂度的递归关系如下: 常用排序算法时间复杂度

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    疯子的算法总结(六) 复杂排序算法 ② 桶排序

    然后只需要对桶中的少量数据做先进的比较排序即可。 对N个关键字进行桶排序的时间复杂度分为两个部分: (1) 循环计算每个关键字的桶映射函数,这个时间复杂度是O(N)。...(2) 利用先进的比较排序算法对每个桶内的所有数据进行排序,其时间复杂度为 ∑ O(Ni*logNi) 。其中Ni 为第i个桶的数据量。 很显然,第(2)部分是桶排序性能好坏的决定因素。...尽量减少桶内数据的数量是提高效率的唯一办法(因为基于比较排序的最好平均时间复杂度只能达到O(N*logN)了)。...这就是一个时间代价和空间代价的权衡问题了。...大家好好体会一下:Hash表的思想和桶排序是不是有一曲同工之妙呢?

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    Carson带你学数据结构:希尔排序,复杂度最高的排序算法

    简介 也称:缩小增量 排序,属于 内排序算法中 的 插入排序类别 是对 直接插入排序算法 的优化和升级 2. 算法原理 3. 算法示意图 步骤1:初始状态 步骤2:跳跃分割 & 排序 4....} srcArray[j + increment] = temp; } // 输出 根据增量值排序后的序列...4 1 5 2 7 3 6 8 增量值为:2,排序结果如下: 4 1 5 2 6 3 7 8 增量值为:1,排序结果如下: 1 2 3 4 5 6 7 8 Demo地址:Carson_Ho的Github...性能分析 以下将分析算法的性能:时间复杂度、空间复杂度、稳定性 Carson带你学数据结构系列文章: Carson带你学数据:线性表-数组、链表 Carson带你学数据:特殊的线性表-栈、队列...Carson带你学数据:串 Carson带你学数据:树 Carson带你学数据:二叉树 Carson带你学数据:图 Carson带你学数据:查找

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    收集和存储数据——数据仓库

    大公司可能每个职能都有专门的岗位来负责,小公司的话可能真的要你一条龙了。 其实数据产品从头到尾做的事情就是帮公司收集数据、存储数据、呈现数据、预测数据,拆分到具体的工作中,将会在下面介绍。...收集和存储数据:数据仓库 数据仓库是存放收集来的数据的地方,做数据分析现在一般尽量不在业务数据上直接取数,因为对业务数据库的压力太大,影响线上业务的稳定。 1....数据收集的时间间隔 数据仓库里的数据按照数据收集的时间间隔大致分为两类: 一类是可以进行离线处理的数据,一般包括内部业务数据库及外部数据(比如:爬虫或第三方API);一类是需要实时处理的数据,比如:内部业务日志数据...因为MID层和DW层存储的都是完整的数据,业务数据库数据会不断增长,导致这两个层级里的数据每个切片的数据都是在增长,相当于是指数增长。 3....因为考虑到后期做指标和取数的方便,在不同粒度上都有表是比较好的。

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    java——List列表结构的复杂排序

    整型(Integer)和字符串(String)类型的简单排序 这种列表数据的类型是List和List,是简单的数据类型。 可以使用以下的方法排序。...可以看出是按照中文首字母的全拼进行排序的 2....根据list中的对象Bean中的某个属性进行排序 当List泛型的类型不是Integer和String,而是自定义的JavaBean时,这是属于一种复杂的结构,当我们要根据JavaBean中的某个字段进行排序时...,结果时可行的,但是按照字符串(汉字)的属性来进行排序,似乎没有按照首字的全拼来排序,而是有另外的排序规则(我也不清楚)。...user : users) { System.out.println(user); } } } 测试结果 最后一种方法而可以实现JavaBean复杂类型的

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    排序算法时间复杂度的下界

    《算法导论》中有一节讲的是“(比较)排序算法时间的下界”,本文将论述同一个问题,思路略有差异。本文将从信息熵的角度论述排序算法时间复杂度的下界。若本文论述过程中有错误或是不足,还请各位指正。...问题归约 排序,涉及到被排序的序列和排序的方法。...(比较)排序算法时间的下界对被排序的序列和排序方法做了以下限制 没有关于被排序序列的先验信息,譬如序列内数据的分布、范围等,即认为序列内元素在一个开区间内均匀分布。同时,序列内元素互异。...(比较)排序算法的算法时间复杂度等价为确定输入序列的排列方式需要多少次比较操作。 2 . 信息熵 香农对信息的定义是事物运动状态和存在方式的不确定性描述。事件 ?...对于排序问题,我们可以认为排序算法执行之前,对于待排列数据的没有获得任何信息。在排序过程中,获得了信息使得待排列数据排列方式的不确定度减小了。待排列数据的排列方式共有 ?

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    Java Sream中自定义Collector实现复杂数据收集方法

    Java Stream API中的Collector接口是一个强大的工具,它允许我们自定义数据收集、转换和聚合的过程。 1....Collector接口的作用 Collector接口定义了数据收集、转换和聚合的基本操作,使得从Stream中收集到特定的数据结构或执行复杂的聚合操作成为可能。...这些收集器利用Collector接口实现,使得从Stream中收集数据变得更为方便和高效。...自定义Collector的使用场景 通过实现Collector接口来自定义复杂的收集器,以满足特定的数据处理需求。自定义Collector时,要实现上述五个方法,并定义如何收集、转换和聚合数据。...通过自定义Collector,创建特定的收集器,而满足复杂的数据处理需求。

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    排序-线性排序,如何做到百万级数据秒级排序,时间复杂度O(n)?

    我们经常接触的冒泡排序,快速排序,归并排序等,这些排序时间复杂度大多是n^2或者N(logN),他们都是基于比较的排序(就是排序过程中数据两两做比较),那你有知道和了解几种线性排序的算法吗?...他们的时间复杂度都是O(n),下面的几个问题你会了吗? 问题 1000万订单数据金额如何O(n)复杂度排序? 100万考生成绩如何O(n)复杂度秒级排序?.../m=k)个元素,每个桶中元素的排序可以用之前我们分享过的快速排序,则桶排序的时间复杂度是m * k(logk),我们把k用n/m进行等价替换,所以时间复杂度就编程了 n* log(n/m),当m非常接近...n时,那么桶排序的时间复杂度就是O(n)了。...分析下100万考生成绩O(n)复杂度秒级排序 100万考生,看着数据量很大,但我们透过现像看本质,这些数据的最大值是多少呢?

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    「数据战略」数据战略的范围和复杂性

    Wayne Eckerson最近的报告“数据战略指南:每个高管人员需要了解的内容”回答了许多关于数据战略的内容,原因和时间的问题。但是,与所有战略工作一样,数据战略可能是一项庞大而复杂的工作。...当我阅读报告时,我发现自己想知道如何制定环境,实现业务一致性,并在战略制定和实施时推动良好的数据管理实践。图1展示了我的全局图,有助于理解和可视化数据策略的范围和复杂性。 图1.数据战略的大图 ?...数据管理 相关,可信和管理良好的数据对于有效和成功的业务管理至关重要。高质量数据和现代数据管理实践必须是数据战略的目标之一。...提取正确的数据,改进它以提高价值和可用性,有效管理和保护敏感数据都是维护可信数据资源的关键因素。可信数据是描述性,诊断性,预测性和规范性分析的原始材料,可以回答业务管理的内容,原因,假设和方法问题。...(见图2) 图2.连接数据策略 ? 定义您的数据策略,然后将其投入使用。使用它来帮助塑造数据架构,构建协作数据文化,识别和开发所需的数据管理和分析能力,并指导技术选择和实施。

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    脑电数据收集,处理和分析的基础

    EEG数据的清洗和伪影查看《EEG数据、伪影的查看与清洗》 在这篇文章中,主要介绍在EEG数据处理中的5个关键方面。 1)实验试运行 脑电图实验需要仔细准备。...将这些问题从清单中剔除后,便可以开始进行实际的数据收集和分析。 2)从最开始保证记录数据的正确 迄今为止,没有一种算法能够清除记录不佳的数据,也不可能以一种神奇地改变信号的方式来清理或处理数据。...将头皮脑电图与其他传感器(如眼动跟踪器、肌电图或心电电极)相结合,有助于通过其他方式收集生理过程(如眨眼、肢体或心脏的肌肉运动),从而更容易识别它们对脑电图数据的干扰。 ?...分析技术包括简单的t检验和更复杂的ANOVAs(方差分析)以及非参数过程,如bootstrapping或randomization技术。...幸运的是,通过进行预处理,收集干净的数据以及在预处理和统计分析数据的过程中做出明智的决定,可以大大简化运行和分析EEG实验的复杂性。

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    【算法复习3】时间复杂度 O(n) 的排序 桶排序 计数排序基数排序

    对要排序的数据要求很苛刻 重点的是掌握这些排序算法的适用场景 【算法复习3】时间复杂度 O[n] 的排序 桶排序 计数排序基数排序 桶排序(Bucket sort) 时间复杂度O(n) 苛刻的数据...每个桶内部使用快速排序,时间复杂度为 O(k * logk) m 个桶排序的时间复杂度就是 O(m * k * logk) 当桶的个数 m 接近数据个数 n 时,log(n/m) 就是一个非常小的常量,...这个时候桶排序的时间复杂度接近 O(n) 苛刻的数据 排序的数据需要很容易就能划分成 m 个桶 每个桶内的数据都排序完之后,桶与桶之间的数据不需要再进行排序。...除此之外,每一位的数据范围不能太大,要可以用线性排序算法来排序,否则,基数排序的时间复杂度就无法做到 O(n) 了。...五、思考 1.如何根据年龄给100万用户数据排序? 2.对D,a,F,B,c,A,z这几个字符串进行排序,要求将其中所有小写字母都排在大写字母前面,但是小写字母内部和大写字母内部不要求有序。

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    【数据结构】时间复杂度和空间复杂度

    前言:为什么要了解时间空间复杂度 众所周知,在数学领域算法是用于解决某一类问题的的公式和思想。...百度百科是这样说的,算法(algorithm),在数学(算学)和计算机科学之中,为任何良定义的具体计算步骤的一个序列,常用于计算、数据处理和自动推理。...衡量算法的好坏有许多标准,其中最重要的两大指标就是时间复杂度和空间复杂度。 一.时间复杂度 1.1什么是时间复杂度 简单来说时间复杂度就是一个代码运行所需要的时长。...int val=3 …… } 2.线性空间 算法分配空间是一个线性的集合(如:数组);并且集合的大小和输入规模n成正比时,空间复杂度记作O(n) 3.二维空间 算法分配空间是一个二维数组的集合;并且集合的长度和宽度都输入规模...三.时间与空间的取舍 时间复杂度和空间复杂度的研究是应为计算机的资源是有限的,而在绝大情况下时间复杂度的考虑优先于空间复杂度。

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    复杂度估算和一些简单排序算法

    1.认识时间复杂度 常数时间的操作:一个操作如果和数据量没有关系,每次都是固定的时间内完成的操作,叫做常数操作。 时间复杂度为一个算法流程中,常数操作数量的指标。常用O(读作big O)来表示。...具体来说,在常数操作数量的表达式中,只要高阶项,不要低阶项,也不要高阶项的系数,剩下的部分记为f(N),那么时间复杂度为O(f(N))。...评价一个算法流程的好坏,先看时间复杂度的指标,然后再分析不同数据样本下的实际运行时间,也就是常数项时间 一个简单例子理解时间复杂度 一个有序数组A, 另一个无序数组B, 请打印B中的所有不在A中的数,..., 然后用类似外排的方式打印所有在A中出现的数;O(M+N) 对数器概念理解和运用 使用步骤: 有一个你想要测的方法A 实现一个绝对正确但是复杂度不好的方法B 实现一个随机样本产生器 实现比对的方法...把方法A和方法B比对很多次来验证方法A是否正确 如果有一个样本使得比对出错, 打印样本分析是哪个方法出错 当样本数量很多时比对测试依然正确, 可以确定方法A已经正确 2.一些排序算法 冒泡排序 冒泡排序是一种简单的排序算法

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    数据结构——时间复杂度和空间复杂度

    时间复杂度和空间复杂度是评估算法性能的两个重要指标。 时间复杂度 什么是时间复杂度 时间复杂度描述了算法执行所需时间随输入规模增长的变化趋势。...算法执行时间与输入规模的平方成正比,通常见于嵌套循环。 对数时间:O(logn)。算法执行时间随输入规模的增长而缓慢增加,常见于分治和二分查找算法。 线性对数时间:O(nlogn)。...算法执行时间是输入规模与对数的乘积,常见于快速排序或归并排序。 指数时间:O(2^n)。算法执行时间随输入规模指数增长,常见于暴力搜索。...空间复杂度 什么是空间复杂度 空间复杂度描述了算法执行过程中所需的额外存储空间量,也用大O表示法来描述。 常见的空间复杂度类型 常数空间:O(1)。算法使用固定数量的额外空间,与输入规模无关。...总结 计算空间复杂度只需看使用的额外存储空间与输入数据规模大小的关系,比如,跟规模无关就是O(1),跟规模成正比就是O(n),其他O(n^2)等同理。 拜拜,下期再见 摸鱼ing✨

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    【数据结构】插入排序和希尔排序

    插入排序思路 把待排序的记录按其关键码值的⼤⼩逐个插 ⼊到⼀个已经排好序的有序序列中,直到所有的记录插⼊完为⽌,得到⼀个新的有序序列。...直接插入排序思路 直接插入排序的步骤如下: 从第二个元素开始,将其视为待插入元素。 比较待插入元素与其前面已排序序列中的元素。 如果待插入元素小于比较的元素,则将比较的元素向后移动一位。...1.元素集合越接近有序,直接插⼊排序算法的时间效率越⾼ 2.时间复杂度:O(N^2) 3.空间复杂度:O(1) 希尔排序思路 希尔排序法,又称缩小增量排序法,是直接插入排序算法的改进版。...这种方法通过分组和逐步缩小增量的方式,提高了排序效率。综合来看,希尔排序的效率明显高于直接插入排序算法。...当gap > 1时都是预排序,⽬的是让数组更接近于有序。当 的了,这样就会很快。这样整体⽽⾔,可以达到优化的效果。 希尔排序时间复杂度

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