时间复杂度 time complexity 计算机科学

时间复杂度 time complexity 计算机科学

时间复杂度 (time complexity) 用来描述算法运行时间随输入规模增长的变化趋势,而不是具体的运行时间(秒) 常用大O符号(Big O notation)表示 如 O(1) O(n)、O(n²)、O(log n) 等

广度优先遍历与最短路径

广度优先遍历与最短路径

广度优先遍历与最短路径 广度优先遍历从某个顶点 v 出发,首先访问这个结点,并将其标记为已访问过,然后顺序访问结点v的所有未被访问的邻接点 {vi,..,vj} ,并将其标记为已访问过,然后将 {vi,...,vj} 中的每一个节点重复节点v的访问方法,直到所有结点都被访问完为止。我们可以分为三个步骤: (1)使用一个辅助队列 q,首先将顶点 v 入队,将其标记为已访问,然后循环检测队列是否为空。 (2)如果队列不为空,则取出队列第一..

寻路算法

寻路算法

寻路算法 图的寻路算法也可以通过深度优先遍历 dfs 实现,寻找图 graph 从起始 s 点到其他点的路径,在上一小节的实现类中添加全局变量 from数组记录路径,from[i] 表示查找的路径上i的上一个节点。 首先构造函数初始化寻路算法的初始条件,from = new int[G.V()] 和 from = new int[G.V()],并在循环中设置默认值,visited 数组全部为false,from 数组全部为 -1 值,后..

深度优先遍历与连通分量

深度优先遍历与连通分量

深度优先遍历与连通分量 深度优先遍历(Depth First Search)的主要思想是首先以一个未被访问过的顶点作为起始顶点,沿当前顶点的边走到未访问过的顶点。当没有未访问过的顶点时,则回到上一个顶点,继续试探别的顶点,直至所有的顶点都被访问过。 下图示例的图从 0 开始遍历顺序如右图所示: 无向图 G 的一个极大连通子图称为 G 的一个连通分量(或连通分支)。连通图只有一个连通分量,即其自身;非连通的无向图有多个连通分量。连通分..

相邻节点迭代器

相邻节点迭代器

相邻节点迭代器 图论中最常见的操作就是遍历邻边,通过一个顶点遍历相关的邻边。邻接矩阵的遍历邻边的时间复杂度为 O(V),邻接表可以直接找到,效率更高。 邻接矩阵迭代: [mycode4 type='java'] ... public Iterable adj(int v) { assert v >= 0 && v < n; Vector adjV = new Vector..

图论基础和表示

图论基础和表示

图论基础和表示 概念及其介绍 图论(Graph Theory)是离散数学的一个分支,是一门研究图(Graph)的学问 图是用来对对象之间的成对关系建模的数学结构,由“节点”或“顶点”(Vertex)以及连接这些顶点的“边”(Edge)组成 图的顶点集合不能为空,但边的集合可以为空 图可能是无向的,这意味着图中的边在连接顶点时无需区分方向 否则,称图是有向的

并查集路径压缩

并查集路径压缩

并查集路径压缩 并查集里的 find 函数里可以进行路径压缩,是为了更快速的查找一个点的根节点。对于一个集合树来说,它的根节点下面可以依附着许多的节点,因此,我们可以尝试在 find 的过程中,从底向上,如果此时访问的节点不是根节点的话,那么我们可以把这个节点尽量的往上挪一挪,减少数的层数,这个过程就叫做路径压缩。 如下图中,find(4) 的过程就可以路径压缩,让数的层数更少。 节点 4 往上寻找根节点时,压缩第一步,树的层数就减少..

并查集 rank 的优化

并查集 rank 的优化

并查集 rank 的优化 上一小节介绍了并查集基于 size 的优化,但是某些场景下,也会存在某些问题,如下图所示,操作 union(4,2)。 根据上一小节,size 的优化,元素少的集合根节点指向元素多的根节点。操作完后,层数变为4,比之前增多了一层,如下图所示: 由此可知,依靠集合的 size 判断指向并不是完全正确的,更准确的是,根据两个集合层数,具体判断根节点的指向,层数少的集合根节点指向层数多的集合根节点,如下图所示,这..

并查集 size 的优化

并查集 size 的优化

并查集 size 的优化 按照上一小节的思路,我们把如下图所示的并查集,进行 union(4,9) 操作。 合并操作后的结构为: 可以发现,这个结构的树的层相对较高,若此时元素数量增多,这样产生的消耗就会相对较大。解决这个问题其实很简单,在进行具体指向操作的时候先进行判断,把元素少的集合根节点指向元素多的根节点,能更高概率的生成一个层数比较低的树。 构造并查集的时候需要多一个参数,sz 数组,sz[i] 表示以 i 为..

并查集快速合并

并查集快速合并

并查集快速合并 对于一组数据,并查集主要支持两个动作: union(p,q) - 将 p 和 q 两个元素连接起来。 find(p) - 查询 p 元素在哪个集合中。 isConnected(p,q) - 查看 p 和 q 两个元素是否相连接在一起。 在上一小节中,我们用 id 数组的形式表示并查集,实际操作过程中查找的时间复杂度为 O(1),但连接效率并不高。本小节,我们将用另外一种方式实现并查集。把每一个元素,看做是一个..