hello-algo/codes/c/chapter_computational_complexity/space_complexity.c

139 lines
2.9 KiB
C

/**
* File: space_complexity.c
* Created Time: 2023-04-15
* Author: Gonglja (glj0@outlook.com)
*/
#include "../include/include.h"
/* 函数 */
int func() {
// do something
return 0;
}
/* 常数阶 */
void constant(int n) {
// 常量、变量、对象占用 O(1) 空间
const int a = 0;
int b = 0;
int nums[1000];
ListNode *node = newListNode(0);
free(node);
// 循环中的变量占用 O(1) 空间
for (int i = 0; i < n; i++) {
int c = 0;
}
// 循环中的函数占用 O(1) 空间
for (int i = 0; i < n; i++) {
func();
}
}
typedef struct {
int key;
char val[10];
UT_hash_handle hh; // 借助 uthash 实现的哈希表
} hashTable;
/* 线性阶 */
void linear(int n) {
// 长度为 n 的数组占用 O(n) 空间
int *nums = malloc(sizeof(int) * n);
free(nums);
// 长度为 n 的列表占用 O(n) 空间
ListNode **nodes = malloc(sizeof(ListNode *) * n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
nodes[i] = newListNode(i);
}
// 内存释放
for (int i = 0; i < n; i++) {
free(nodes[i]);
}
free(nodes);
// 长度为 n 的哈希表占用 O(n) 空间
hashTable *h = NULL;
for (int i = 0; i < n; i++) {
hashTable *tmp = malloc(sizeof(hashTable));
tmp->key = i;
sprintf(tmp->val, "%d", i);
HASH_ADD_INT(h, key, tmp);
}
// 内存释放
hashTable *curr, *tmp;
HASH_ITER(hh, h, curr, tmp) {
HASH_DEL(h, curr);
free(curr);
}
}
/* 线性阶(递归实现) */
void linearRecur(int n) {
printf("递归 n = %d\r\n", n);
if (n == 1)
return;
linearRecur(n - 1);
}
/* 平方阶 */
void quadratic(int n) {
// 二维列表占用 O(n^2) 空间
int **numMatrix = malloc(sizeof(int *) * n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
int *tmp = malloc(sizeof(int) * n);
for (int j = 0; j < n; j++) {
tmp[j] = 0;
}
numMatrix[i] = tmp;
}
// 内存释放
for (int i = 0; i < n; i++) {
free(numMatrix[i]);
}
free(numMatrix);
}
/* 平方阶(递归实现) */
int quadraticRecur(int n) {
if (n <= 0)
return 0;
int *nums = malloc(sizeof(int) * n);
printf("递归 n = %d 中的 nums 长度 = %d\r\n", n, n);
free(nums);
return quadraticRecur(n - 1);
}
/* 指数阶(建立满二叉树) */
TreeNode *buildTree(int n) {
if (n == 0)
return NULL;
TreeNode *root = newTreeNode(0);
root->left = buildTree(n - 1);
root->right = buildTree(n - 1);
return root;
}
/* Driver Code */
int main() {
int n = 5;
// 常数阶
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);
// 释放内存
freeMemoryTree(root);
return 0;
}