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空間複雜度是什麼

空間複雜度(Space Complexity)是一種用於衡量算法在運行過程中臨時佔用存儲空間大小的指標。

空間複雜度通常記作S(n),其中S(n)是問題規模n的函數。空間複雜度是大O表示法(O notation)的一部分,用於描述算法所需額外空間的漸近行爲,例如,一箇算法的空間複雜度爲O(f(n))意味着隨着問題規模n的增加,所需額外空間與f(n)成正比。直接插入排序的例子中,其時間複雜度爲O(n^2),但空間複雜度爲O(1),表示它只需要固定的額外空間,不隨輸入規模增加。遞歸算法可能會有更高的空間複雜度,例如O(n),因爲每次遞歸調用都需要存儲信息。

空間複雜度的分析包括輸入空間、暫存空間和輸出空間。輸入空間是存儲輸入數據所需的空間,輸出空間是存儲算法運行結果所需的空間,而暫存空間則是算法運行過程中存儲中間變量和對象等數據所需的空間。在分析空間複雜度時,通常考慮最差情況下的空間使用情況,這有助於評估算法在各種輸入和數據規模下的性能。