7月12日上午:
通俗地讲,算法是解决一系列问题的清晰步骤和方法,是准确解决问题方案的完整描述,
是对有一点规范的输入,在有限的时间内获得所要求的输出的这种能力的表达。
一个合格的算法,具备五个特性:
1.有穷性:一个合格的算法必须在执行完有穷(有限)步骤后再结束
且有时间限制
2.确定性:算法的步骤规定,含义和执行方法都是非常明确的;
3.可行性:所有操作都可实现;
4.输入:算法有多个或者零个输入;
5.输出:与输入一样,算法有多个或零个输出
没有输出(结果)的算法没有意义;
7月12日下午:
STL:Standard Template Library 标准模板库,一般将这些模板称之为“容器”
常用容器包括string vector set map queue等。
7月13日上午:
前缀和:
前缀和是指一段序列的前n项之和,可以理解为数学中,数列的前n项之和。
下标位置 0 1 2 3 4 5 6 b[1] = a[1] 令b[i] = a[1]+a[2]+…+a[i-1]+a[i]
数据数组a 0 4 3 2 5 9 6 b[2] = a[1] + a[2] 则b[i-1]=a[1]+a[2]+…+a[i-1]
数据数组b 0 4 7 9 14 23 29 b[3] = a[1] + a[2] + a[3]…… 有b[i] = b[i-1]+a[i]
区间和:
区间和往往是值一段序列连续某段连续区间之和。
下标位置 0 1 2 3 4 5 6 推广到[L,R]区间和:ans = a[L]+a[L+1]+a[L+2]+…a[R]
数据数组a 0 4 3 2 5 9 6 可知前缀和h[R]=a[1]+a[2]+…+a[L-1]+a[L]+a[L+1]+…+a[R]
前缀和数组b 0 4 7 9 14 23 29 整理算式得b[R]=b[L-1]+ans 因此 [L,R]区间和:ans=b[R]-b[L-1]
差分区间修改:
问题表述:对序列区间[L,R]中的每个数都加上c。
思路分析:
对d[L]增加c将使得a[L]及之后的数据都增加c。
对d[L]减少c将使得a[R+1]及之后的的数据减少c。
两种操作同时操作,则易知从a[R+1]开始之后的数据,因+c-c而无变化。
时刻牢记:差分是前缀和的逆运算。
7月13日下午:
递归:
根据递归调用自身的位置不同,数量不同,可以将递归执行大致分为:前置递归,后置递归,前后混合递归。
7月14日上午:
贪心:
贪心算法,又称贪婪算法,是指在对问题求解时,模拟一个“贪心”的人做出决策的过程。在每次做出决策的时候都采用当前看来最好的选择,不从整体最优上去考虑,
他所做出的仅是在某种意义上的局部最优解,所以贪心算法不是对于所有问题都能够得到最优解,关键是选择贪心的策略
贪心算法需要具备的特征:
1.贪心的选择:一个问题的整体最优解,能够通过一系列局部的最优解的选择达到。每次的选择可以依赖以前做出的选择,但不依赖于后面要做出的选择,这就是贪心
选择性质
2.最优子结构:当一个问题的最优解包含其子问题的最优解时,称此问题具有最优子结构。问题的最优子结构性质是该问题可用贪心法求解的关键所在。
7月14日下午
二分搜索:
二分搜索,又名二分查找,折半查找。从算法大类来讲,属于分治的策略。
经典的二分搜索例子,猜数字。
顾名思义,每次将搜索规模缩小一半,因此搜索的时间复杂度为:O(logN)
二分模版:
7月15日下午:
归并排序:
归并排序,又名二路归并排序。顾名思义,该排序算法涉及了二分的思想,即将原数列不断的平均拆分成两个子部分,再分别对子部分分别进行处理。而“并”字
则意味着,将处理好地子部分再有序地合并起来。
归并排序步骤:
(1)令 mid = ( R + L ) / 2 将[ L, R ]拆为[ L , mid ]于[ mid + 1, R ]
(2)若L < mid,则将[ L, mid ]作为新[ L, R ]跳转(1),否则跳转(3)
(3)若mid + 1 < R,则将[ mid + 1, R ]作为新[ L, R ]跳转(1),否则跳转(4)
(4)有序合并[ L, mid ]于[ mid + 1, R ]
快速排序:
快速排序,简称快排,排序的核心逻辑是拆。但这个拆法于归并排序不同,归并是单纯的拆开,快排是寻找一个基准值 val,将数列拆分不小于val的部分和不大于
val的部分。然后对两个拆出来的部分重负这个拆分行为,直到不可再拆为
1.选择枢纽(一般是序列第一个数)
2.比枢纽小(大),移到枢纽的前面
3.比枢纽大(小),移到枢纽的后面
4.对新的两个子序列,再次重复上述步骤。
7月16日下午:
队列:
入队操作,是指向一个队列插入新元素。(当head于tail相等时 队列为空)
出队操作,是指向一个队列删除队头元素(根据队列的性质,从队头开始删数据,遵循先进先出原则)
7月18日下午:
图是一种由顶点和边组成的数据结构,其中顶点表示图中的对象,边表示这些对象的距离。
顶点:即节点,是图中的基本单元,表示一个实体或一个抽象概念。
边:顶点之间的连线表示顶点之间的距离。
无向图:由没有方向的边组成的图,也称为无向网络或无向图形。无向边表示两个顶点之间的双边关系。
有向图:由有方向的边组成的图,也称为有向网络或有向图形。有向边从一个顶点指向另一个顶点,表示一个方向的关系。在有向图中,顶点也称为起点或终点。
带权图:边上带有权值的图。
权值:可以形象地理解为通过这条边的花费的时间、距离、金额等等;
自环:一条边的两端连接的是同一个端点。 重边:顶点之间存在多条边连接。
简单图:一种无向图或有向图,其中不存在自环和重边。
多重图:一种有向图或无向图,其中存在自环或重边。
无向完全图:图中任意两个顶点之间都存在边。
拥有n个顶点的完全无向图含有n*(n-1)/2条边。
有向完全图:图中任意两个顶点之间都存在方向相反的两条边。
拥有n个顶点的完全有向图含有n*(n-1)条边。
稀疏图:图中的边相对较少,边之间的连接相对稀疏。
稠密图:图中的边相对较多,边之间的连接相对密集。
度:指于一个顶点相连的边的数量。在无向图中,一个顶点的度就是它的边的连接数。在有向图中,一个顶点的入度是指指向该顶点的边的数量,出度是指从该顶点出发的边的数量
路径:指从一个顶点到另一个顶点的连续边构成的序列。
路径长度:指一路经中,经过的边的数量。
简单路径:指从一个顶点到另一个顶点的连续边构成的路径,不存在重复边。(即同一条边最多经过一次)
有向图的路径可被称为有向路径。
环路:指一路径的起点和终点是同一个顶点,且路径上的每个顶点可重复(即同一条边可经过多次)。
简单环路:指一路径除了起点和终点是同一个顶点外,其路径上的其他顶点均不重复(即同一条边不可经过多次)。若某图不包含任何简单环路,可称该图为无环图。
连通性:若某图中任意两个顶点之间都存在路径,则称该图是连通图。若某图不是联通图,则该图可分为多个联通分量。对于有向图,有强连通图和弱连通图之分
1.强连通图:指任意两个顶点u和v之间存在一条从u到v的有向路径,同时存在一条从v到u的有向路径。
2.弱连通图:指将有向图中的所有边都看作无向边后得到的连通图。
7月19号上午:
Floyd-Warshall算法,简称Floyd算法,求解多源最短路径
多源指起点可以是任意顶点,例如在下图中求i号顶点到j号顶点的最短距离。
核心思想是用以中间点进行松弛,时间复杂度为O(n³),且可以解决负边权情况。
1-----3
| / |
| /\ |
2-----4
参考代码