其實像在我們前端的開發中,用到的高階演算法不多,大部分情況if語句,for語句,swith語句等等,就可以解決了。稍微複雜的,可能會想到用遞歸的解決。本文主要介紹JavaScript程式設計高階演算法之動態規劃,結合實例形式分析了javascript動態規劃演算法的原理、實作技巧與相關使用注意事項,需要的朋友可以參考下。
但要注意的是遞歸寫起來簡潔,但實際上執行的效率並不高。
我們再看看動態規劃的演算法:
動態規劃解決方案從底部開始解決問題, 將所有小問題解決掉, 然後合併成一個整體解決方案, 從而解決掉整個大問題。
實例舉例 (計算斐波那契數列)
斐波那契數列指的是這樣一個數列1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34 , 55, 89, 144, 233,377,610,987,1597,2584,4181,6765,10946,17711,28657,46368........
這個數列從第3項從第3項從第3項從第3項開始,每一項都等於前兩項總和。
針對這個數列,可以用一個遞歸的函數去計算第n項數值
// 斐波那契数列 function recurFib(n) { if(n < 2){ return n ; }else { // document.write("第"+(n-1)+"次计算 n-1="+(n-1)+recurFib(n-1)+' '); // document.write("n-2="+(n-2)+recurFib(n-2)+"<br>"); return recurFib(n-1)+recurFib(n-2) } }
確實是非常簡潔的程式碼,上面有被註解的程式碼,是用來印出當n=多少,要執行多少次函數,不過明眼人一眼就能看出來執行的次數隨著n的變大,次數也會非常恐怖增長。
當n=5的時候,遞迴樹已經長的很大了…可以預見當n=10,甚至n=100的時候…
明白了遞迴函數執行效率之差,我們再來看的動態規劃是如何做的
function dynFib(n) { let val = []; for(let i = 0; i <= n; ++i){ val[i]=0; } if(n ===1 || n === 2){ return 1; } else { val[1] =1; val[2] = 2; for(let i = 3; i <= n; ++i){ val[i] = val [i-1] +val[i-2] ; } } return val[n-1] }
透過數組val中保存了中間結果, 如果要計算的斐波那契數是1 或2, 那麼if 語句會回傳1。 否則,數值 1 和 2 將被保存在 val 數組中 1 和 2 的位置。
循環將會從3 到輸入的參數之間進行遍歷, 將數組的每個元素賦值為前兩個元素之和, 循環結束, 數組的最後一個元素值即為最終計算得到的斐波那契數值, 這個數值也會作為函數的回傳值。
接下來可以寫個簡單的測試函數,來比較兩者的運行時間。
// 定义一个测试函数,将待测函数作为参数传入 function test(func,n){ let start = new Date().getTime();//起始时间 let res = func(n);//执行待测函数 document.write('<br>'+'当n='+n+'的时候 '+res+'<br>'); let end = new Date().getTime();//结束时间 return (end - start)+"ms";//返回函数执行需要时间 }
列印函數執行
let time = test(recurFib,40); document.write(time); let time2 = test(dynFib,40); document.write(time2);
結果如下:
最後, 你或許已經意識到在使用迭代的方案計算斐波那契數列時, 是可以不使用陣列的。
需要用到陣列的原因是因為動態規劃演算法通常需要保存中間結果。
以下是迭代版本的斐波那契函數義
function iterFib(n) { let last = 1; let nextLast = 1; let result = 1; for (let i = 2; i < n; ++i) { result = last + nextLast; nextLast = last; last = result; } return result; }
當然這個迭代版本的與陣列的版本的效率也是相同的。
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