斐波那契数列计算中,原始递归法时间复杂度为O(2ⁿ),因重复计算导致效率低下;通过记忆化优化可降至O(n),显著提升性能。

在JavaScript开发中,算法的性能直接影响程序的运行效率。面对数据量增长,一个高效的算法能显著提升执行速度与资源利用率。衡量算法效率的核心指标是时间复杂度和空间复杂度。理解并优化这两个维度,是编写高质量代码的关键。
时间复杂度:关注执行时间的增长趋势
时间复杂度描述的是算法执行时间随输入规模增长的变化趋势,通常用大O符号(O)表示。它不关心具体运行多少毫秒,而是看最耗时操作执行了多少次。
常见的时间复杂度从优到劣包括:
- O(1):常数时间,如访问数组指定索引
- O(log n):对数时间,如二分查找
- O(n):线性时间,如遍历数组
- O(n log n):如快速排序、归并排序
- O(n²):嵌套循环,如冒泡排序
- O(2ⁿ):指数级,如递归计算斐波那契数列(未优化)
优化建议:
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- 避免不必要的嵌套循环,将O(n²)降为O(n)或O(n log n)
- 使用哈希表(对象或Map)替代数组查找,将O(n)查询变为O(1)
- 利用缓存(记忆化)减少重复计算,尤其适用于递归场景
空间复杂度:关注内存占用的增长趋势
空间复杂度衡量算法在运行过程中临时占用存储空间的大小,同样用大O表示。它包含变量、对象、递归调用栈等所占内存。
例如:
- 只使用几个变量:O(1)
- 创建一个与输入等长的新数组:O(n)
- 递归深度为n:调用栈空间为O(n)
- 生成所有子集:结果存储空间为O(2ⁿ)
优化建议:
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- 尽量原地操作数据,避免创建多余副本
- 使用生成器(generator)处理大数据流,实现惰性求值,降低峰值内存
- 避免深拷贝,改用引用或结构共享(如Immutable.js思想)
- 控制递归深度,必要时改写为迭代形式
实际优化案例:斐波那契数列
以计算第n个斐波那契数为例:
原始递归写法:
function fib(n) {
if (n <= 1) return n;
return fib(n - 1) + fib(n - 2);
}时间复杂度为O(2ⁿ),存在大量重复计算。
优化方案一:记忆化递归
const memo = {};
function fib(n) {
if (n in memo) return memo[n];
if (n <= 1) return n;
memo[n] = fib(n - 1) + fib(n - 2);
return memo[n];
}时间降至O(n),空间为O(n)。
优化方案二:动态规划(迭代)
function fib(n) {
if (n <= 1) return n;
let a = 0, b = 1;
for (let i = 2; i <= n; i++) {
[a, b] = [b, a + b];
}
return b;
}时间O(n),空间O(1),达到最优。
基本上就这些。掌握复杂度分析,能帮助你在编码时做出更合理的选择,写出既快又省的JavaScript算法。










