听说查找中点可以达到O(0.5n)
该方法的实现是:
- 2个指针从链表的头开始。
- 一个指针每步+1,一个指针每步+2
- 然后跑的快的指针到链表尾部的时候,那个慢一点的指针就是中点了
一般的算法是第一次遍历得到长度,第二次遍历取出中点。
然后就有人觉得这个方法比传统的遍历2次更优。 ????
首先O(0.5n)和O(1.5n)的这个说法就有问题。
但今天我只讨论2个方法到底孰优孰劣。
废话不说先上结果:
0.00027776 s : find_mid 传统方法
0.000276798 s : find_mid_1
2.81981 s : find_mid 提高指针取得下一个元素的代价
2.81391 s : find_mid_1
#include <iostream>
#include <thread>
#include <sys/timeb.h>
#include <time.h>
#include <windows.h>
using namespace std;
class list {
private:
list *next = nullptr;
public:
int m_d;
list* add(list* p) { next = p; return p; }
list* get_next() { Sleep(delay); return next; }
static int delay;
};
int list::delay = 0;
list* find_mid(list* ptr)
{
int len = 0;
list *p_start = ptr;
while (true)
{
if (!p_start)
break;
len++;
p_start = p_start->get_next();
}
len /= 2; p_start = ptr;
while (len--)
{
p_start = p_start->get_next();
}
return p_start;
}
list* find_mid_1(list* ptr)
{
list *p_s1 = ptr, *p_s2 = ptr;
while (p_s2=p_s2->get_next())
{
p_s2 = p_s2->get_next();
if (!p_s2)
break;
p_s1 = p_s1->get_next();
}
return p_s1;
}
#define cal_time(fun,ptr) {\
QueryPerformanceCounter(&startCount);\
fun(ptr);\
QueryPerformanceCounter(&endCount);\
double elapsed = (double)(endCount.QuadPart - startCount.QuadPart) / freq.QuadPart;\
cout << elapsed<<" s : "<< #fun << endl;}
int main()
{
int c = 1*1000;
list * start = new list,*p;
p = start;
while (c--)
{
p = p->add(new list);
p->m_d = c;
}
LARGE_INTEGER startCount;
LARGE_INTEGER endCount;
LARGE_INTEGER freq;
QueryPerformanceFrequency(&freq);
_ASSERT(find_mid_1(start) == find_mid(start));
cal_time(find_mid, start);
cal_time(find_mid_1, start);
list::delay = 1;
cal_time(find_mid, start);
cal_time(find_mid_1, start);
return 0;
}
分析
其实这2种方法都是O(n),使用大O表示法不够精确,这种简单的算法直接数一下next的调用次数就可以知道都是1.5*len个get_next().find_mid_1 唯一的优势就是少用了一个 int len。所以性能提升实在少的可怜。
说了这么多不给出个好点的方案说不过去啊
思路:其实也是用到了2个指针,其中一个走过的路程是另一个的1/2。但千万不要使用一个+1另一个+2。而是在前一个指针遍历的时候保存下来给另一个指针。
list* find_mid_2(list* ptr)
{
list *p_s1 = ptr, *p_s2 = ptr, *tmp= ptr;
int d = 1,t=1;
int i = 0;
while (true)
{
tmp = p_s2;
for (int c=0; i < d; i++,c++)
{
p_s2 = p_s2->get_next();
if (!p_s2)
{
int len = c / 2;
while (len--)
{
p_s1 = p_s1->get_next();
}
return p_s1;
}
}
d *= 2;
p_s1 = tmp;
}
return p_s1;
}
来看效果吧
最好情况
0.608294 s : find_mid
0.612391 s : find_mid_1
0.404288 s : find_mid_2最差情况
0.604105 s : find_mid
0.600299 s : find_mid_1
0.502341 s : find_mid_2
我估算需要(1,1.25)n个get_next()操作。
**粗体** _斜体_ [链接](http://example.com) `代码` - 列表 > 引用
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