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整理了数据结构与基础算法,以及一些经典的LeetCode算法

Primary LanguageJavaMIT LicenseMIT

Contributors Forks Stargazers Issues MIT License


算法设计


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目录
  1. 关于项目
  2. 什么是数据结构
  3. 什么是计算机算法
  4. 技术目录
  5. 贡献
  6. 许可证
  7. 联系方式
  8. 鸣谢

关于项目

整理了数据结构与基础算法,以及一些经典的LeetCode算法

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什么是数据结构

数据结构是一种组织和存储数据的方式,它提供了对数据的操作和访问方法。

数组(Array)

数组是一种线性数据结构,由相同类型的元素按顺序存储。可以通过索引来访问数组中的元素,具有常数时间复杂度的随机访问。

链表(Linked List)

链表是由节点组成的线性数据结构,每个节点包含一个数据项和指向下一个节点的引用。链表可以是单链表、双链表或循环链表。

栈(Stack)

栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,只允许在栈顶进行插入和删除操作。常见的应用场景包括函数调用、表达式求值和撤销操作等。

队列(Queue)

队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,只允许在队尾插入元素,在队头删除元素。常见的应用场景包括任务调度、消息传递和缓冲区管理等。

树(Tree)

树是一种非线性数据结构,由节点和边组成。树的每个节点可以有多个子节点,但每个节点只有一个父节点。常见的树结构包括二叉树、堆和平衡树等。

图(Graph)

图是由节点和边组成的非线性数据结构,用于表示对象之间的关系。图可以是有向图或无向图,支持各种算法如最短路径、最小生成树和网络流等。

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什么是计算机算法

计算机算法是一系列定义明确的指令,用于解决某个问题或执行某项任务。算法在计算机科学与编程领域中非常关键,它们能够让计算机执行各种复杂的数据处理工作。一个好的算法能够高效地运用计算资源,比如处理器时间和内存空间,来快速且准确地得出结果。

算法的设计和分析主要关注算法的正确性和效率。效率通常涉及算法的时间复杂度(即算法所需时间)和空间复杂度(即算法所需内存空间)。时间和空间复杂度通常用大O表示法(Big O notation)来描述,该表示法可以大致描述算法的规模增长对时间或空间需求的影响。

搜索算法

全文搜索算法,如倒排索引、布尔查询等,用于提供搜索引擎服务。 图搜索算法,如BFS(广度优先搜索)和DFS(深度优先搜索),用于社交网络图谱分析。

排序算法

快速排序、归并排序、堆排序等算法用于数据排序,提升用户界面和体验,如电商平台的商品列表排序。

压缩算法

赫夫曼编码、LZ77、LZ78、Deflate等用于数据压缩,在网络传输中减少数据量,提高效率。

加密算法

对称加密算法(如AES)、非对称加密算法(如RSA)和散列函数(如SHA系列)用于数据加密和认证,保障用户数据隐私和网络通信安全。

机器学习算法

监督学习算法(如决策树、支持向量机、神经网络),无监督学习算法(如K-Means、PCA)和强化学习算法在推荐系统、广告投放、语音识别等方面有着广泛应用。

推荐算法

协同过滤、基于内容的推荐、混合推荐算法等,用于个性化推荐,如电影、音乐、新闻等。

缓存算法

最近最少使用(LRU),最不经常使用(LFU)和随机替换(Random Replacement)等算法用于缓存管理,提高系统的性能和响应速度。

网络路由和流量控制算法

Dijkstra算法和A*算法用于网络路由的计算,而拥塞控制算法(如TCP/IP协议中的拥塞避免和控制算法)用于流量控制。

验证码算法

不同类型的验证码算法,如基于字符的验证码、图像识别验证码或逻辑问题验证码,用于防止自动化的垃圾邮件和网络攻击。

分布式系统算法

Paxos和Raft等一致性算法,用于分布式系统中的状态一致性和故障容错。

数据库查询优化算法

索引查询算法、查询执行计划生成算法,用于数据库性能优化。 上述算法只是互联网应用中常见算法的一部分,各个领域会根据具体需求和场景进行算法的选择、优化和实现。随着技术的发展和新算法的不断涌现,互联网应用中的算法也在不断进化。

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技术目录

目录与大纲

数据结构与算法

LeetCode 案例分析

动态规划

算法与思维

高频面试案例

工作中遇到的一些算法

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贡献

贡献是使开源社区成为一个如此令人惊叹的地方,以学习、激励和创造。您所做的任何贡献都将非常感谢。

如果您对使这个项目变得更好有建议,请 fork 该仓库并创建 pull request。您也可以打开一个带有“enhancement”标签的问题。不要忘记给这个项目点个星!再次感谢!

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许可证

根据 MIT 许可证进行分发。更多信息请参见 LICENSE.txt

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联系方式

关注我: 小昊子

博客地址: http://note.grft.top

项目链接: https://github.com/worst001/note_algorithm

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鸣谢

因为仓库与文档的数量比较大,有些借鉴资料忘了在参考文档部分提及原作者与原仓库,若有疏漏请告诉,我及时补上。

所有引用的原资料都确认是开源认证,若有侵权请告知。

尚硅谷系列教程资料

https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html

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