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2023-02-26 02:19:40 +08:00

权衡时间与空间

理想情况下，我们希望算法的时间复杂度和空间复杂度都能够达到最优，而实际上，同时优化时间复杂度和空间复杂度是非常困难的。

降低时间复杂度，往往是以提升空间复杂度为代价的，反之亦然。我们把牺牲内存空间来提升算法运行速度的思路称为「以空间换时间」；反之，称之为「以时间换空间」。选择哪种思路取决于我们更看重哪个方面。

大多数情况下，时间都是比空间更宝贵的，只要空间复杂度不要太离谱、能接受就行，因此以空间换时间最为常用。

示例题目 *

以 LeetCode 全站第一题两数之和为例。

!!! question "两数之和"

给定一个整数数组 `nums` 和一个整数目标值 `target` ，请你在该数组中找出“和”为目标值 `target` 的那两个整数，并返回它们的数组下标。

你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，数组中同一个元素在答案里不能重复出现。

你可以按任意顺序返回答案。

「暴力枚举」和「辅助哈希表」分别为 空间最优 和 时间最优 的两种解法。本着时间比空间更宝贵的原则，后者是本题的最佳解法。

时间复杂度 O(N^2) ，空间复杂度 O(1) ，属于「时间换空间」。

虽然仅使用常数大小的额外空间，但运行速度过慢。

=== "Java"

```java title="leetcode_two_sum.java"
[class]{leetcode_two_sum}-[func]{twoSumBruteForce}
```

=== "C++"

```cpp title="leetcode_two_sum.cpp"
[class]{}-[func]{twoSumBruteForce}
```

=== "Python"

```python title="leetcode_two_sum.py"
[class]{}-[func]{two_sum_brute_force}
```

=== "Go"

```go title="leetcode_two_sum.go"
[class]{}-[func]{twoSumBruteForce}
```

=== "JavaScript"

```javascript title="leetcode_two_sum.js"
[class]{}-[func]{twoSumBruteForce}
```

=== "TypeScript"

```typescript title="leetcode_two_sum.ts"
[class]{}-[func]{twoSumBruteForce}
```

=== "C"

```c title="leetcode_two_sum.c"
[class]{}-[func]{twoSumBruteForce}
```

=== "C#"

```csharp title="leetcode_two_sum.cs"
[class]{leetcode_two_sum}-[func]{twoSumBruteForce}
```

=== "Swift"

```swift title="leetcode_two_sum.swift"
[class]{}-[func]{twoSumBruteForce}
```

=== "Zig"

```zig title="leetcode_two_sum.zig"
[class]{}-[func]{twoSumBruteForce}
```

时间复杂度 O(N) ，空间复杂度 O(N) ，属于「空间换时间」。

借助辅助哈希表 dic ，通过保存数组元素与索引的映射来提升算法运行速度。