Java 算法复杂度：从开始迭代数组是否与从结束迭代数组相同？

在一次采访中，我被问及以下问题：

public class Main {

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub

    int [] array = new int [10000];

    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
       // do calculations   
    }

    for (int x = array.length-1; x >= 0; x--) {
       // do calculations   
    }


}

公共类主{
公共静态void main（字符串[]args）{
//TODO自动生成的方法存根
int[]数组=新int[10000]；
for（int i=0；i=0；x--）{
//计算
}
}

}

从末尾还是从开头迭代数组是一样的？根据我的理解，这是相同的，因为复杂性是恒定的，即O（1）？我说得对吗

还有人问我，与java中的其他集合（例如LinkedList）相比，ArrayList的复杂性如何

谢谢。

对于一个数组，这两种情况下都是O（n），因为有n次迭代，每一步都需要O（1）（假设循环中的计算需要O（1））。特别是，获取长度或大小通常是数组或ArrayList的O（1）操作

从末尾进行迭代的一个典型用例是删除循环中的元素（否则可能需要更复杂的计算，以避免跳过元素或在末尾之外进行迭代）

对于链表，第一个循环通常是O（n²），因为确定链表的长度通常是一个O（n）操作，没有额外的缓存，并且每次检查退出条件时都会使用它但是，java.util.LinkedList显式跟踪长度，因此java中的链表的总长度为O（n）

---

如果使用计算中的索引访问链表中的元素，这将是一个O（n）操作，总共产生O（n²）。

由于CPU预取特性，可能存在差异

根据计算理论，两个方向的循环之间没有区别。但是，根据运行代码的CPU所使用的预取器的类型，在实践中会有一些差异

例如，Sandy Bridge Intel处理器有一个仅用于数据的预取器（而指令可以在两个方向上预取）。这将有助于从一开始就进行迭代（因为将来的内存位置会预取到一级缓存中），而从最后进行迭代将导致很少甚至没有预取，因此会有更多对RAM的访问，这比访问任何CPU缓存都慢得多

这里有一个关于前向和后向预取的更详细的讨论

从末尾还是从开头迭代数组是一样的？根据我的理解，这是相同的，因为复杂性是恒定的，即O（1）？我说得对吗

从理论上讲，是的，从结尾和开始迭代数组是一样的。
时间复杂度为O（10000），该时间复杂度是恒定的，因此假设循环体具有恒定的时间复杂度。但值得一提的是，常数10000可以提升为变量，称之为

N

，然后可以说时间复杂度为O（N）

还有人问我，与java中的其他集合（例如LinkedList）相比，ArrayList的复杂性如何

在这里，您可以找到ArrayList和LinkedList时间复杂度之间的比较。有趣的方法有

add

、

remove

和

get

。

此外，LinkedList中的数据不是连续存储的。但是，ArrayList中的数据是连续存储的，而且ArrayList使用的空间比LinkedList少

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祝你好运

开始和开始之间的区别是什么？如果do计算部分是O（1），那么复杂度显然是O（n），n是数组中的元素数。访问一个数组元素需要固定的时间O（1），并且您有n个数组元素。如果您必须遍历整个列表，这并不重要。如果在您的计算中，您有很好的机会退出（通过中断），则必须选择最可能的解决方案。CPU预取特性可能会有所不同。

array.length

在第一个示例中调用10000次，在第二个示例中调用一次，至少在理论上是这样。它可能会被优化。获取LinkedList的大小是O（1）。列表有一个保持其大小的字段。它不会反复去了解它。然而，在LinkedList中，Doing list.get（i）的开销非常大，因为它需要迭代。这就是为什么应该使用迭代器遍历列表，而不是通过元素的索引访问元素。