In computer science, an in-place algorithm is an algorithm which transforms input using no auxiliary data structure. However a small amount of extra storage space is allowed for auxiliary variables. The input is usually overwritten by the output as the algorithm executes. In-place algorithm updates input sequence only through replacement or swapping of elements. An algorithm which is not in-place is sometimes called not-in-place or out-of-place.——摘自原地算法的维基百科
一句话总结就是: 原地算法不依赖额外的资源或者依赖少数的额外资源,仅依靠输出来覆盖输入的一种算法操作。
维基百科中的伪代码示例:
假设要将具有 n 项内容的数组 a 翻转过来。一种看似简单的方法是创建一个大小相等的新数组,用适当的顺序填充副本,然后再删除:
function reverse(a[0..n-1])
allocate b[0..n-1] # 额外设定一个数组
for i from 0 to n-1 # 从 0 到 n-1 遍历数组 a
b[n -1 - i] := a[i]
return b
这种方法虽然简单,但是需要 O(n) 的额外空间以使数组 a 和 b 同时可用。此外,分配存储空间和释放存储空间通常是缓慢的操作。如果我们不再需要数组 a 的话,可使用原地算法,用它自己翻转的内容来覆盖掉原先的内容。这样,无论数组有多大,它都只需要辅助变量 i 和 tmp:
function reverse_in_place(a[0..n-1])
for i from 0 to floor((n-2)/2)
tmp := a[i]
a[i] := a[n − 1 − i]
a[n − 1 − i] := tmp
这样既节省了存储器空间又加快了运算速度。
原地算法的 Python 实现:
def reverse(a):
"""
:param a: list
:return: list
"""
n = len(a)-1
tmp = list()
for i in range(int(n/2)):
tmp = a[i]
a[i] = a[n-i]
a[n-i] = tmp
print(a)
return a
if __name__ == '__main__':
a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
reverse(a)
-------------------------------
[6, 5, 3, 4, 2, 1]
网友评论