java——时间复杂度、动态数组
O(n)不一定小于O(n^2),要具体来看,而我们说的这种时间复杂度其实是渐进时间复杂度,描述的是n趋近于无穷的情况。
动态数组的时间复杂度:
添加操作:O(n) addLast()的均摊复杂度为O(1)
删除操作:O(n)
修改操作:已知索引:O(1) 未知索引:O(n)
查找操作:已知索引:O(1) 未知索引:O(n)
复杂度震荡:removeLast时resize过于着急(Eager)
解决方案:Lazy
实现动态数组:
public class Array<E> {
//叫它静态数组
//private int[] data;
private E[] data;
private int size;
//构造函数
public Array(int capacity) {
data = (E[])new Object[capacity];
size = 0;
}
//无参数的构造函数,默认数组的容量为10
public Array() {
this(10);
}
public Array(E[] arr) {
//java不支持泛型数组:data = new E[];
data = (E[]) new Object[arr.length];
for(int i = 0 ; i < arr.length ; i ++)
data[i] = arr[i];
size = arr.length;
}
public int getSize() {
return size;
}
public int getCapacity() {
return data.length;
}
// O(1)
public void addLast(E e) {
add(size, e);
}
// O(n)
public void addFirst(E e) {
add(0, e);
}
// O(n/2) = O(n)
public void add(int index, E e) {
if(size>=data.length)
resize(2 *data.length);
if(index<0 || index>size)
throw new IllegalArgumentException("Add failed.index is error.");
for(int i=size-1;i>=index;i--) {
data[i+1] = data[i];
}
data[index] = e;
size++;
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder res = new StringBuilder();
res.append(String.format("Array: size = %d, capacity = %d\n", size, data.length));
res.append("[");
for(int i = 0 ; i<size ; i++) {
res.append(data[i]);
if(i != size - 1)
res.append(", ");
}
res.append("]");
return res.toString();
}
E get(int index) {
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal");
return data[index];
}
void set(int index, E e) {
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal");
data[index] = e;
}
public boolean contains(E e) {
for(int i = 0; i < size; i++) {
if(data[i].equals(e))
return true;
}
return false;
}
public int find(E e) {
for(int i = 0; i < size; i++) {
if(data[i].equals(e))
return i;
}
return -1;
}
public E remove(int index) {
if(index < 0 || index >= size)
throw new IllegalArgumentException("Get failed. Index is illegal");
E res = data[index];
for(int i = index; i<size; i++) {
data[i] = data[i+1];
}
size--;
//释放空间,也可以不写
//loitering objects != memory leak
data[size] = null;
if(size == data.length / 4 && data.length / 2 != 0)
resize(data.length / 2);
return res;
}
public E removeFirst() {
return remove(0);
}
public E removeLast() {
return remove(size-1);
}
//只删除了一个e,并不能保证删除了全部e
public void removeElement(E e) {
int index = find(e);
if(index != -1)
remove(index);
}
private void resize(int newCapacity) {
E[] newData = (E[]) new Object[newCapacity];
for(int i=0; i < size; i++) {
newData[i] = data[i];
}
data = newData;
}
}
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