C++ 空间复杂度优化攻略

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发布时间：2024-05-25 18:51:16

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c++ 空间复杂度优化攻略：使用指针和引用：避免创建副本，节省空间。避免不必要的副本：只在需要时才创建副本。使用容器：动态分配和释放内存，更节省空间。使用函数对象：替代 lambda 表达式，减少空间占用。实践案例：通过使用引用，优化计算字符串中字符出现次数的程序的空间复杂度。

C++ 空间复杂度优化攻略

C++ 空间复杂度优化攻略

空间复杂度是指程序在运行过程中所占用的内存大小。优化空间复杂度对于提高程序运行效率至关重要。以下是一些 C++ 空间复杂度优化攻略：

1. 使用指针

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使用指针可以避免创建副本，从而节省空间。例如：

int sum(int* arr, int size) {
  int result = 0;
  for (int i = 0; i < size; i++) {
    result += arr[i];
  }
  return result;
}

2. 使用引用

引用类似于指针，但更加安全。它直接指向变量，避免了复制。例如：

int sum(int& a, int& b) {
  return a + b;
}

3. 避免使用不必要的副本

不必要的副本会浪费空间。例如：

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// 避免不必要的副本
int x = 10;
int y = x; // 避免创建副本

// 创建副本
int z = x += 2; // 创建副本

4. 使用容器

容器可以动态地分配和释放内存。例如，使用 vector 容器比使用数组更节省空间。

// 使用 vector 容器
vector v;
v.push_back(10);

// 使用数组
int arr[10];
arr[0] = 10;

5. 使用函数对象

函数对象可以替代 lambda 表达式，从而节省空间。例如：

// 使用函数对象
struct Add {
  int operator()(int a, int b) { return a + b; }
};

int sum(int* arr, int size) {
  Add add;
  return accumulate(arr, arr + size, 0, add);
}

实战案例：

考虑一个计算字符串中每个字符出现次数的程序。原始实现如下：

unordered_map count_characters(string s) {
  unordered_map freq;
  for (char c : s) {
    freq[c]++; // 创建副本
  }
  return freq;
}

使用指针和引用可以优化空间复杂度：

unordered_map& count_characters(string s) {
  unordered_map& freq = unordered_map();
  for (char c : s) {
    freq[&c]++; // 使用引用
  }
  return freq;
}

通过使用引用，我们避免了创建字符串字符的副本，从而节省了空间。

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