5 S4 u2 t& A0 p3 a9 S算法越学越扎心,有没啥破解之法? 1 J% w+ f7 n5 ], M3 y! q算法越学越扎心,有没啥破解之法? 7 u" N5 c# s) w S/ R1 A$ U/ q 7 z0 y" d$ y. m% ~( l对于算法的学习,我也是从一个小白一步步走来,当然,现在仍然很菜,,,不过,鉴于我觉得还有一些人比我更菜了,我决定谈谈我算法学习过程走过的坑,以及自己总结的一些经验。3 C) O% M; N' T4 \8 G* I
" n$ d4 }/ M; \8 m) f8 S切勿盲目刷题:刷题前的知识积累 ) `! b' b( w4 r8 a, p% v6 ` ' C; u- g3 X, l" ~+ |9 G( ~9 `. r+ ~说实话,想要提高自己的算法,真的没啥捷径,我觉得最好的捷径就是脚踏实地着多动手去刷题,多刷题。9 I9 `0 k4 o, F& r6 m( H8 X
* k' H& F7 a7 Q9 x4 @- o# s/ D但是,我必须提醒的是,如果你是小白,也就是说,你连常见的数据结构,如链表、树以及常见的算法思想,如递归、枚举、动态规划这些都没学过,那么,我不建议你盲目疯狂着去刷题的。而是先去找本书先去学习这些必要的知识,然后再去刷题。 , F4 j- K- y! _ z [) k; q 6 J2 e" T- Q4 J$ s2 B6 Z+ c. h! F因为,如果这些基础都不懂的话,估计一道题做了几个小时,然后看答案都看不懂,做题没有任何思路,这是很难受的。久而久之,估计没啥动力了,我刚开始就是这样,一道题答案看一天,然而还是不大懂,什么回溯啊,暴力啊,还不知道是啥意思。 0 O/ i3 q T# i- X* v; K7 _0 ^( j# W7 y! f
也就是说,假如你要去诸如leetcode这些网站刷题,那么,你要先具备一定的基础,这些基础包括:9 A5 S& r3 s9 I6 [3 A
+ B* {8 ]) }: c) N# y$ w
1、常见数据结构:链表、树(如二叉树)。(是的,链表和二叉树是重点,图这些可以先放着) ' s+ H3 G/ {. J- P. x; f4 l, I( c/ ~5 U, c( @
2、常见算法思想:贪婪法、分治法、穷举法、动态规划,回溯法。(贪婪、穷举、分治是基础,动态规划有难度,可以先放着) ! B. P4 T% k& V1 m% X. n( \$ Y7 X9 w) F' z$ f4 `4 _2 X1 z
以上列出来的算是最基本的吧。就是说你刷题之前,要把这些过一遍再去刷题。如果你连这些最基本的都不知道的话,那么你再刷题的过程中,会很难受的,思路也会相对比较少。% }# [4 G) |5 \% a
\/ K: N: I% G; J9 j$ m, ?
总之,千万不要急,先把这些基本的过一遍,力求理解,再去刷题。! S" o% x c: a- S, Z* l
6 U% z+ ~% B% h0 C# X
在这里,我推荐基本我大一时看过的书籍吧,感觉还是非常不错的,如果对于数据结构时零基础的话,那么我建议你可以看《数据结构与算法分析:C语言描述版》这本书,这本书自认为真的很 nice,当时我把这本书里面的全部都看了,并且 coding 了一遍,感觉整个人有了质的飞跃。 o* q8 J' ^5 K M- ?; b: w: i) k' x ! R& B5 A! I% H/ B( u后面我时在一些学校的OJ刷题,当时看的一本书叫做《挑战程序设计大赛》,日本作家写的,我觉得这本书也很nice,里面有分初级,中级和高级三个模块,基础比较差的可以从初级开始看起。. j0 b( u/ V$ o/ m9 d7 B
' e2 v9 U+ M2 G, K: }
当然,这两本书,你可以在这个Github上找到:https://github.com/iamshuaidi/CS-Book" i5 X; J& c; K3 \
总结下: # [( i/ K" N- Z" y3 g4 I2 J$ s) ]" y0 O
提高数据结构与算法没啥捷径,最好的捷径就是多刷题。但是,刷题的前提是你要先学会一些基本的数据结构与算法思想。 1 V8 f* `$ b' r7 R& L t6 d0 r2 z4 X1 x$ f: G$ X' P6 D
AC不是目的,我们要追求完美 * h J2 g* N! j' a$ l" l* w7 V) U) Y& B: O, \5 s9 G
如何刷题?如何对待一道算法题?& r1 z; Q& v8 q; h7 O* a. Q
/ f% s0 R# b; I- i* z我觉得,在做题的时候,一定要追求完美,千万不要把一道题做出来之后,提交通过,然后就赶紧下一道。我认为这意义不大,因为一道题的解法太多了,有些解法态粗糙了,我们应该要寻找最优的方法。 6 m6 a7 \5 Q6 W5 W: p / t6 p$ d* O p% g8 x算法能力的提升和做题的数量是有一定的关系,但并不是线性关系。也就是说,在做题的时候,要力求一题多解,如果自己实在想不出来其他办法了,可以去看看别人是怎么做的,千万不要觉得模仿别人的做法是件丢人的事。2 E8 R. H, P5 P- K! ?' Z% a" R! X
- r" r7 i, L8 q我做题的时候,我一看到一道题,可能第一想法就是用很粗糙的方式做,因为很多题采用暴力法都会很容易做,就是时间复杂度很高。之后,我就会慢慢思考,看看有没其他方法来降低时间复杂度或空间复杂度。最后,我会去看一下别人的做法,当然,并不是每道题都会这样执行。 $ t+ Y4 ^5 h: E" i l- H, M/ N; f# ^& U) a5 P4 R( O
衡量一道算法题的好坏无非就是时间复杂度和空间复杂度,所以我们要力求完美,就要把这两个降到最低,令他们相辅相成。 # E. _5 v/ T$ ^* X, E# U - V C! N% b* h3 _8 s我举道例题吧: 6 J# Z7 R; K- r+ ] * w; ^ B V1 m5 p% U, j3 R, A4 C问题: 一只青蛙一次可以跳上1级台阶,也可以跳上2级。求该青蛙跳上一个n级的台阶总共有多少种跳法? * z- S& y1 F9 _3 a 5 \0 }8 b, W }/ O这道题我在以前的分章分析过,不懂的可以先看下之前写的:递归与动态规划—基础篇1 e2 T. q! t+ W3 K
! W$ G1 D* i2 F% l0 R5 I! O方法1::暴力递归$ d4 r, _( p. N% G# v4 u. {
. V" H9 I4 b8 Y, w这道题不难,或许你会采取下面的做法:% U7 K( R# L) O" T* A6 Z2 z& d
* h' `+ g$ J* rpublic int solve(int n){: n) s' r) l( K, G- P- n
if(n <= 2){. A: L) J- H/ {* Z4 L6 h; d; L6 x; h
return n; }8 z8 N6 D5 T: B& K# E }else{ 9 c- ^. {. R! h$ y3 y return solve(n-1) + solve(n-2);0 U. c* Y& ]) W0 x1 k
} 2 u$ w) v- m1 C; N} 7 r, j, T4 m5 ~0 Q8 H9 w% h. C1/ F/ `: S- S0 h1 ^ [$ p, ^& a2 y& T
2: f- O) H; z t) I$ s* |
32 m; M1 v3 z \. Q
4 - Q. T& P$ D6 Y' G3 g( u5 6 \) n7 D) j! R$ T2 `% u6 S( w0 {; `# L$ f: u
7: r1 ], b$ L, Q- z
这种做法的时间复杂度很高,指数级别了。但是如果你提交之后侥幸通过了,然后你就接着下一道题了,那么你就要好好想想了。 * n# u$ e: k1 K, @4 f% V, Q# l + [1 S# S3 e' w* Q. ?' E方法二:空间换时间 # K, ^3 C. |$ K A# r- W2 |( x" z( N; T+ O! _6 I+ @
力求完美,我们可以考虑用空间换时间:这道题如何你去仔细想一想,会发现有很多是重复执行了。不行你可以画个图 ; F3 F& w: v- J$ ?# Z7 x& e8 h5 M' {2 M : |8 i; g' _# G: v |& z. a所以可以采取下面的方法: 4 @9 X9 a: J) K c/ Y. _ ! s& J/ o! g9 C$ ~//用一个HashMap来保存已经计算过的状态 0 o9 g6 F- k8 P0 [: S! A b) mstatic Map<Integer,Integer> map = new HashMap(); }' K) u" P6 U) O- C1 n9 Y
public static int solve(int n){5 r- r/ j% r- R* r
if(n <= 2){ * ?4 O) f% R i- V/ q3 ~ return n; + Q7 x4 _! i4 ^4 H }else{//是否计算过) h, \" g8 e$ o( f9 H: s5 W
if(map.containsKey(n)){ 2 L( S. T- s6 B3 `+ v. J return map.get(n); & [# l: o& P5 p& P }else{ + m* a; E. r- k6 q5 C int m = solve(n-1) + solve(n-2); : h# d9 T$ S2 j map.put(n, m); * |3 [( ~6 y" n! b+ a: e return m; ! g2 k0 |2 M3 C } 4 ?, T2 ]2 R) _7 O9 b: I- U+ f } * E. E$ m( W. \$ U# u7 S} ! k' J. K5 c8 I" }( {5 r2 Q- T 4 i# W+ \2 D3 c) j1 8 Q( X" K# u& x& ]. v2 - M! w$ }2 D v. v: H2 f3 9 Y- ?8 c; \4 I' j4: g0 r1 f6 z7 Z. l$ W9 w
5- h6 D7 T8 P9 a6 \
6 7 m" f! Y. ]* i7 * ^; Y2 q9 C: T1 W7 O' s* o% l8: i/ {7 y4 L4 H3 a% v- W
9 J3 }& _* O1 T# v* w; u10+ e; ?) a* e# l
11. m" ~. m' D. H. b1 V6 i2 F
124 J8 V5 e0 ^! J
13' _2 q: R) P6 B$ w: ]% |+ s' _% Q, K
14 4 _ b, P! }8 m3 p15* g% P' I+ f; c x/ e5 \' {
168 O& w( w. `# Y% Q6 ?, w
这样,可以大大缩短时间。也就是说,当一道题你做了之后,发现时间复杂度很高,那么可以考虑下,是否有更好的方法,是否可以用空间换时间。 & K. I( n) j& y2 C# a/ m' z1 L( s8 T% g5 Q% e- f$ R+ m
方法三:斐波那契数列 * h7 j- Z2 ~9 D0 ]6 u; ]3 K& h$ [: P* r5 G
实际上,我们可以把空间复杂度弄的更小,不需要HashMap来保存状态:4 g2 A' a$ O7 y* Z. b
0 p) x) P/ f+ |7 Z+ S+ ~public static int solve(int n){: x- h) x, c o
if(n <= 2){ ! O( K$ P; B: z: C' u0 D! X return n; . W7 H% _" U2 w5 p9 k$ f } $ K! h/ i* \! U0 X) C+ E6 { int f1 = 0; 8 L0 u9 [/ l2 `8 c0 F9 j int f2 = 1; 6 y# X$ n) a( s1 N9 q7 ` int sum = 0; 1 {8 [! L+ v( ~0 i+ y% j for(int i = 1; i<= n; i++){ ; [* f e1 a u# n3 v1 o2 ^ sum = f1 + f2;; ?- }9 Z7 I8 o* s; A9 V" }, T, ]
f1 = f2;5 N% h4 N9 B! ]( U, C, H
f2 = sum;9 o$ Y! M( X! g2 O
} * _. K( _) K, f3 C" N) c& O8 Z return sum; . U2 Z( _" C, L2 o1 \}' o1 v; d9 d8 F# E J
1! A- C8 P- z) Y/ c: Z5 ~" ~
2. ]2 S1 ^0 I3 b& `
3 ) |, o8 m4 M& G46 O4 L) h* W( |4 W- n
50 p1 { [1 p. n' M( }9 r
6 6 x: j+ m4 N3 p5 s4 C" C7 6 l* ]! P0 V; U& t* w) N$ ~+ V8 / ^/ h$ ? l8 N; P2 T/ @9 6 S4 d% U6 ^8 J( y) R' }- J102 q& V2 _. M, N
11 8 v3 Q4 A; T* ~- `$ o. L z2 k12 ( f* H w1 g: Y; h13 . f& G$ s- j& ^6 P14 1 Q3 `$ f2 ?2 l我弄这道题给你们看,并不是在教你们这道题怎么做,而是有以下目的: ) B# y, {* ?) N% o$ J" D$ L 2 w4 N3 r! L y$ R- r- `+ {: l1、在刷题的时候,我们要力求完美。 ) g( E r' N' B& j% Q, N% \. q! k. x$ y& c. M
2、我想不到这些方法啊,怎么办?那么你就可以去看别人的做法,之后,遇到类似的题,你就会更有思路,更知道往哪个方向想。 4 M/ j1 Z! B/ i" q6 h$ [2 z 8 b0 L8 [+ V% U; y3、可以从简单暴力入手做一道题,在考虑空间与时间之间的衡量,一点点去优化。 " a4 d. Q# P S5 ]6 t; Q6 V. g$ Y% E! c! p' Y9 W6 Q" Y# W
挑战自己,跳出舒适区 / p M% N+ h/ o$ O4 ?8 M, B 1 |+ Q" v5 Z% [* K什么叫舒适区?在刷题的时候,可能有一类题是你比较懂的,你每次一看就有思路,然后半个小时就撸好代码,提交代码,然后通过了,然后,哇,又多刷了一道题,心里很舒服。 7 I. Y( n" f# h' C5 h7 j 5 }5 ^( d5 p: p b! z) n& T, [/ c但是,记住,前期你可以多刷这种题练手,提升自己的乐趣,但,我还是建议你慢慢跳出舒适区,去做一些自己不擅长的题,并且找段时间一直刷这种题。例如,我觉得我在递归方面的题还是挺强的, * K' ^6 K4 J0 b: {- w& h; W' l但是,我对动态规划的题,很菜,每次都要想好久,每次遇到这种题都有点害怕,没什么信心。不过有段时间我觉得只刷动态规划的题,直接在 leetcode 选定专题,连续做了四五十道,刚开始很难受,后来就慢慢知道了套路了,一道题从两三个小时最后缩到半小时,简单的十几分钟就搞定。感觉自己对这类型的题也不惧怕的。8 v3 v# i: L& _: _0 ?$ w5 O
* N: a9 J3 a1 H, T8 t当然,对于动态规划的学习,大家也可以看我这篇广受好评的文章:为什么你学不过动态规划?告别动态规划,谈谈我的经验 0 R+ M9 v5 Y. e+ V2 O# S+ s1 b X9 q2 F+ W$ b; Z所以,建议你,一定要学好跳出自己的舒适区。/ ^; _. L1 g" D- H6 ~5 P3 ?3 w
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一定要学会分类总结 ) w' Q7 h" [2 b& H5 R3 { ; ]9 n! {# I5 Y' q# R2 m有些人以为 leetcode 的题刷的越多,就一定能越厉害,其实不然,leetcode 虽然有 1000 多道题,但题型就那么几类,我们前期在刷的时候,我是建议按照题型分类刷题的,例如我这整理刷二叉树相关,然后刷链表相关,然后二分法,然后递归等等,每刷一种题型,都要研究他们的套路,如果你愿意去总结,那么 leetcode 的题,其实你刷几百道,有目的、挑选的刷,我觉得就差不多了。% r' T B' F% V# E
6 B4 C2 B) k J6 H7 J我看过一本书,叫做《程序员代码面试指南:IT 名企算法与数据结构题目最优解》,这本书就非常不错,里面按照栈,队列,链表,二叉树,字符串等一个专题一个专题来刷的,并且每道题都给出了最优解,而且里面的题有一定的难度,感兴趣的,真心不错,如果你把这本书的题全部搞定,并且总结相关套路,那么你的算法一定有很大的提升。7 j, X8 u7 G5 j) G) K
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推荐一些刷题网站 / I C$ L& R/ ]' ?- Y0 s ! B0 i) T" O" ^" ]* y0 N我一般是在leetcode和牛客网刷题,感觉挺不错,题目难度不是很大。! S! E! y5 K: B R
1 l5 y( Z" \6 l, {# e. r
在牛客网那里,我主要刷剑指Offer,不过那里也有个在线刷leetcode,不过里面的题量比较少。牛客网刷题有个非常方便的地方就是有个讨论区,那里会有很多大佬分享他们的解题方法,不用我们去百度找题解。所以你做完后,实在想不出,可以很方便着去看别人是怎么做的。& _& S) U* }; T1 Y) C9 `
8 Z4 L1 f: f2 E* A, ^% q* g6 `. \
至于leetcode,也是大部分题目官方都有给出答案,也是个不错的刷题网站。你们可以两个挑选一个,或者两个都刷。 : q" l( Y% ~) _# O# n/ j) o7 T, u0 h! `
当然,还有其他刷题的网站,不过,其他网站没刷过,不大清除如何。 8 B; A: W9 R9 `$ J 9 X- k2 M8 V0 w8 N, \" @6 h8 e; `至于leetcode,有中文版和英文版( d# r& v: m/ e. j5 m" F
8 s& P! z* D' b: [- o9 u
leetcode有中文版 0 o2 D9 X: e7 A5 g$ _. Z/ m4 G, U9 N" W; e4 y' n/ Y' |3 j
英文版 4 {( K- P% ]! ^" d 6 t/ g. |" s. `- \: P根据自己的兴趣选。2 L& P" U, y; \. C- t4 h
9 l( H5 w: e, R5 c2 n5 A学习一些解题技巧2 A a' m6 Q9 p4 I
1 m+ r; C. l \
说实话,有些题在你没看别人的解法前,你好不知道有这么美妙优雅的解法,看了之后,卧槽,居然还可以这样。而我们在刷题的过程中,就要不断累积这些技巧,当你累计多了,你就会形成一种# q& z/ x2 W% A4 n, s5 a
神经反应,一下子就想到了某种方法。解题技巧很多,例如数组下标法、位图法、双指针等等,我自己也分享过一篇总结一些算法技巧的文章% A1 v- D7 y! Q& B
4 x8 M8 I9 t/ [& u' f推荐阅读:一些常用的算法技巧总结 ; E5 y- X7 N6 A( l0 x4 L$ ]3 F1 g% C t. G6 z8 p4 B V
例如在刷题的时候,我们要学会巧用双指针、数组下标法、位运算等等技巧来解决问题,可能会有意想不到的效果。我给你再找点我之前写文章的一些例子吧:* h1 K, a$ J# _; v+ M: Y9 K
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分享一道解法巧妙的算法题4 e# D# i8 R- ], N7 U
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【算法技巧】位运算装逼指南 6 g p" A( z! j/ l1 |* a 1 T- V1 A& m/ L$ {" f6 r6 l3 [6 A0 c这是个长期累积的过程,我自己也精彩在我的公众号里分享一些解题的文章,感兴趣的可以关注我的公众号:帅地玩编程。 % s. V& H% ?7 o/ T1 w$ t' ? ' q+ @4 F$ a4 p/ w) M: W再说数据结构发重要性 8 t T: u; W; l# ~$ `# z' b3 u" E" T6 m+ b' }6 Z* J/ V; Q# @
前面我主要是说了我平时都是怎么学习算法的。在数据结构方法,我只是列举了你们一定要学习链表和树(二叉堆),但这是最基本的,刷题之前要掌握的,对于数据结构,我列举下一些比较重要的: 7 Q) k5 E+ a5 L* K& P6 M9 S0 B# j5 ^0 Y/ i( d, `" O+ } g8 \
1、链表(如单向链表、双向链表)。, {: T& ]) `. T, }
) ?% E1 V) n, ^- Z( t
2、树(如二叉树、平衡树、红黑树)。9 j/ D E) [8 X% j i- s S
( s* e, Y" b. k6 J0 x3、图(如最短路径的几种算法)。 0 B- i4 j- r+ U; {1 E5 E9 u 7 l+ r& N* L6 K0 l+ u4、队列、栈、矩阵。 8 e' b. Q+ s: }& Z4 p; O5 m1 Z7 e& `. Q
对于这些,自己一定要动手实现一遍。你可以看书,也可以看视频,新手可以先看视频,不过前期可以看视频,之后我建议是一定要看书。$ Y0 ^, a# X, `8 K' L5 K5 m
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例如对于平衡树,可能你跟着书本的代码实现之后,过阵子你就忘记,不过这不要紧,虽然你忘记了,但是如果你之前用代码实现过,理解过,那么当你再次看到的时候,会很快就记起来,很快就知道思路,而且你的抽象能力等等会在不知不觉中提升起来。之后再学习红黑树啊,什么数据结构啊,都会学的很快。 P0 \/ ]% @ a# X
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对于有哪些值得学习的算法,我之前也总结过,这里推荐给大家程序员必须掌握的核心算法有哪些?,这篇文章居然 40多万阅读量了,有点受宠若惊。- u/ x7 U* X8 H, h6 H: D* I
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最最重要2 b+ }7 Q: T& {3 ^2 |. D( ^: q