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Add dart chapter_computational_complexity (#363)
* add dart chapter_array_and_linkedlist * update my_list.dart * update chapter_array_and_linkedlist * Update my_list.dart * Update array.dart * Update file name * Add chapter_computational_complexity * Add chapter_computational_complexity * add space_complexity class and format code * remove class --------- Co-authored-by: huangjianqing <huangjianqing@52tt.com> Co-authored-by: Yudong Jin <krahets@163.com>
This commit is contained in:
Jefferson
@@ -0,0 +1,47 @@
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/**
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* File: leetcode_two_sum.dart
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* Created Time: 2023-2-11
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* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
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*/
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import 'dart:collection';
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/* 方法一： 暴力枚举 */
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||||
List<int> twoSumBruteForce(List<int> nums, int target) {
|
||||
int size = nums.length;
|
||||
for (var i = 0; i < size - 1; i++) {
|
||||
for (var j = i + 1; j < size; j++) {
|
||||
if (nums[i] + nums[j] == target) return [i, j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return [0];
|
||||
}
|
||||
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/* 方法二： 辅助哈希表 */
|
||||
List<int> twoSumHashTable(List<int> nums, int target) {
|
||||
int size = nums.length;
|
||||
Map<int, int> dic = HashMap();
|
||||
for (var i = 0; i < size; i++) {
|
||||
if (dic.containsKey(target - nums[i])) {
|
||||
return [dic[target - nums[i]]!, i];
|
||||
}
|
||||
dic.putIfAbsent(nums[i], () => i);
|
||||
}
|
||||
return [0];
|
||||
}
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||||
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||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
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||||
// ======= Test Case =======
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List<int> nums = [2, 7, 11, 15];
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||||
int target = 9;
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||||
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||||
// ====== Driver Code ======
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// 方法一
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List<int> res = twoSumBruteForce(nums, target);
|
||||
print('方法一 res = $res');
|
||||
// 方法二
|
||||
res = twoSumHashTable(nums, target);
|
||||
print('方法二 res = $res');
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,106 @@
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||||
/**
|
||||
* File: space_complexity.dart
|
||||
* Created Time: 2023-2-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
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||||
*/
|
||||
|
||||
import 'dart:collection';
|
||||
import '../utils/list_node.dart';
|
||||
import '../utils/print_util.dart';
|
||||
import '../utils/tree_node.dart';
|
||||
|
||||
/* 函数 */
|
||||
int function() {
|
||||
// do something
|
||||
return 0;
|
||||
}
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||||
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||||
/* 常数阶 */
|
||||
void constant(int n) {
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||||
// 常量、变量、对象占用 O(1) 空间
|
||||
final int a = 0;
|
||||
int b = 0;
|
||||
|
||||
List<int> nums = List.filled(10000, 0);
|
||||
// 循环中的变量占用 O(1) 空间
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
int c = 0;
|
||||
}
|
||||
// 循环中的函数占用 O(1) 空间
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
function();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 线性阶 */
|
||||
void linear(int n) {
|
||||
// 长度为 n 的数组占用 O(n) 空间
|
||||
List<int> nums = List.filled(n, 0);
|
||||
// 长度为 n 的列表占用 O(n) 空间
|
||||
List<ListNode> nodes = [];
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
nodes.add(ListNode(i));
|
||||
}
|
||||
// 长度为 n 的哈希表占用 O(n) 空间
|
||||
Map<int, String> map = HashMap();
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
map.putIfAbsent(i, () => i.toString());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 线性阶（递归实现） */
|
||||
void linearRecur(int n) {
|
||||
print('递归 n = $n');
|
||||
if (n == 1) return;
|
||||
linearRecur(n - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 平方阶 */
|
||||
void quadratic(int n) {
|
||||
// 矩阵占用 O(n^2) 空间
|
||||
List<List<int>> numMatrix = List.generate(n, (_) => List.filled(n, 0));
|
||||
// 二维列表占用 O(n^2) 空间
|
||||
List<List<int>> numList = [];
|
||||
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
List<int> tmp = [];
|
||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
||||
tmp.add(0);
|
||||
}
|
||||
numList.add(tmp);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 平方阶（递归实现） */
|
||||
int quadraticRecur(int n) {
|
||||
if (n <= 0) return 0;
|
||||
List<int> nums = List.filled(n, 0);
|
||||
print('递归 n = $n 中的长度 nums 长度 = ${nums.length}');
|
||||
return quadraticRecur(n - 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 指数阶（建立满二叉树） */
|
||||
TreeNode? buildTree(int n) {
|
||||
if (n == 0) return null;
|
||||
TreeNode root = TreeNode(n);
|
||||
root.left = buildTree(n - 1);
|
||||
root.right = buildTree(n - 1);
|
||||
return root;
|
||||
}
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||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
int n = 5;
|
||||
// 常数阶
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||||
constant(n);
|
||||
// 线性阶
|
||||
linear(n);
|
||||
linearRecur(n);
|
||||
// 平方阶
|
||||
quadratic(n);
|
||||
quadraticRecur(n);
|
||||
// 指数阶
|
||||
TreeNode? root = buildTree(n);
|
||||
printTree(root);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
163
codes/dart/chapter_computational_complexity/time_complexity.dart
Normal file
163
codes/dart/chapter_computational_complexity/time_complexity.dart
Normal file
@@ -0,0 +1,163 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: time_complexity
|
||||
* Created Time: 2023-02-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
/* 常数阶 */
|
||||
int constant(int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
int size = 100000;
|
||||
for (var i = 0; i < size; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 线性阶 */
|
||||
int linear(int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 线性阶（遍历数组） */
|
||||
int arrayTraversal(List<int> nums) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
// 循环次数与数组长度成正比
|
||||
for (var num in nums) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 平方阶 */
|
||||
int quadratic(int n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
// 循环次数与数组长度成平方关系
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
for (int j = 0; j < n; j++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 平方阶（冒泡排序） */
|
||||
int bubbleSort(List<int> nums) {
|
||||
int count = 0; // 计数器
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||||
// 外循环：待排序元素数量为 n-1, n-2, ..., 1
|
||||
for (var i = nums.length - 1; i > 0; i--) {
|
||||
// 内循环：冒泡操作
|
||||
for (var j = 0; j < i; j++) {
|
||||
if (nums[j] > nums[j + 1]) {
|
||||
// 交换 nums[j] 与 nums[j + 1]
|
||||
int tmp = nums[j];
|
||||
nums[j] = nums[j + 1];
|
||||
nums[j + 1] = tmp;
|
||||
count += 3; // 元素交换包含 3 个单元操作
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||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 指数阶（循环实现） */
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||||
int exponential(int n) {
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||||
int count = 0, base = 1;
|
||||
// cell 每轮一分为二，形成数列 1, 2, 4, 8, ..., 2^(n-1)
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
for (var j = 0; j < base; j++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
base *= 2;
|
||||
}
|
||||
// count = 1 + 2 + 4 + 8 + .. + 2^(n-1) = 2^n - 1
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 指数阶（递归实现） */
|
||||
int expRecur(int n) {
|
||||
if (n == 1) return 1;
|
||||
return expRecur(n - 1) + expRecur(n - 1) + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 对数阶（循环实现） */
|
||||
int logarithmic(num n) {
|
||||
int count = 0;
|
||||
while (n > 1) {
|
||||
n = n / 2;
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 对数阶（递归实现） */
|
||||
int logRecur(num n) {
|
||||
if (n <= 1) return 0;
|
||||
return logRecur(n / 2) + 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 线性对数阶 */
|
||||
int linearLogRecur(num n) {
|
||||
if (n <= 1) return 1;
|
||||
int count = linearLogRecur(n / 2) + linearLogRecur(n / 2);
|
||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 阶乘阶（递归实现） */
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||||
int factorialRecur(int n) {
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||||
if (n == 0) return 1;
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int count = 0;
|
||||
// 从 1 个分裂出 n 个
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||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
count += factorialRecur(n - 1);
|
||||
}
|
||||
return count;
|
||||
}
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||||
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||||
int main() {
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||||
// 可以修改 n 运行，体会一下各种复杂度的操作数量变化趋势
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int n = 8;
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||||
print('输入数据大小 n = $n');
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||||
int count = constant(n);
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||||
print('常数阶的计算操作数量 = $count');
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||||
|
||||
count = linear(n);
|
||||
print('线性阶的计算操作数量 = $count');
|
||||
|
||||
count = arrayTraversal(List.filled(n, 0));
|
||||
print('线性阶（遍历数组）的计算操作数量 = $count');
|
||||
|
||||
count = quadratic(n);
|
||||
print('平方阶的计算操作数量 = $count');
|
||||
final nums = List.filled(n, 0);
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
nums[i] = n - i; // [n,n-1,...,2,1]
|
||||
}
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||||
count = bubbleSort(nums);
|
||||
print('平方阶（冒泡排序）的计算操作数量 = $count');
|
||||
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||||
count = exponential(n);
|
||||
print('指数阶（循环实现）的计算操作数量 = $count');
|
||||
count = expRecur(n);
|
||||
print('指数阶（递归实现）的计算操作数量 = $count');
|
||||
|
||||
count = logarithmic(n);
|
||||
print('对数阶（循环实现）的计算操作数量 = $count');
|
||||
count = logRecur(n);
|
||||
print('对数阶（递归实现）的计算操作数量 = $count');
|
||||
|
||||
count = linearLogRecur(n);
|
||||
print('线性对数阶（递归实现）的计算操作数量 = $count');
|
||||
|
||||
count = factorialRecur(n);
|
||||
print('阶乘阶（递归实现）的计算操作数量 = $count');
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,39 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: worst_best_time_complexity
|
||||
* Created Time: 2023-02-12
|
||||
* Author: Jefferson (JeffersonHuang77@gmail.com)
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||||
*/
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||||
/* 生成一个数组，元素为 { 1, 2, ..., n }，顺序被打乱 */
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List<int> randomNumbers(int n) {
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||||
final nums = List.filled(n, 0);
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||||
// 生成数组 nums = { 1, 2, 3, ..., n }
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||||
for (var i = 0; i < n; i++) {
|
||||
nums[i] = i + 1;
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||||
}
|
||||
// 随机打乱数组元素
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||||
nums.shuffle();
|
||||
|
||||
return nums;
|
||||
}
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||||
|
||||
/* 查找数组 nums 中数字 1 所在索引 */
|
||||
int findOne(List<int> nums) {
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||||
for (var i = 0; i < nums.length; i++) {
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||||
// 当元素 1 在数组头部时，达到最佳时间复杂度 O(1)
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||||
// 当元素 1 在数组尾部时，达到最差时间复杂度 O(n)
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||||
if (nums[i] == 1) return i;
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}
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||||
return -1;
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}
|
||||
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||||
int main() {
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||||
for (var i = 0; i < 10; i++) {
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int n = 100;
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||||
final nums = randomNumbers(n);
|
||||
int index = findOne(nums);
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||||
print('\n数组 [ 1, 2, ..., n ] 被打乱后 = $nums');
|
||||
print('数字 1 的索引为 + $index');
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
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