前端算法总结

12/28/2021 javascript

# 数据结构

数据结构可以说是算法的基石,如果没有扎实的数据结构基础,想要把算法学好甚至融会贯通是非常困难的,而优秀的算法又往往取决于你采用哪种数据结构。学好这个专题也是很有必要的,那么我们可以稍微的做个分类。

  • 常用数据结构
    • 数组,字符串
    • 链表
    • 队列
  • 高级数据结构
    • 前缀树
    • 线段树
    • 树状数组
    • 主席树

# 排序算法

这应该是面试最常考,最核心的算法。如果你能把排序算法理解的很透彻的话,接下来的其他算法也是一样的旁敲侧击。

当时我梳理得是常见的6个排序算法:

看大佬的:「算法与数据结构」梳理6大排序算法 (opens new window)

有时候,面试官喜欢会问冒泡排序和插入排序,基本上这些都是考察你的基础知识,并且看看你能不能快速地写出没有bug的代码。

又比如,当面试官问你归并排序、快速排序和拓扑排序等的时候,这个时候考察的是你平时对算法得积累,所以有必要做个总结。


我们拿归并排序来举例子,我们应该如何表达清楚呢?首先,我们应该把这个它的思路说清楚:

归并排序的核心思想就是分治,它将一个复杂的问题分成两个或者多个相同或相似的子问题,然后把子问题分成更小的子问题,直到子问题可以简单的直接求解,最原问题的解就是子问题解的合并。归并排序将分治的思想体现得淋漓尽致。

当你向面试官理清楚这个思路时,面试官心里就有底了,他会想,嘿,这个小伙子不错!那你接下来都有底气了!

# 动态规划

动态规划难,可以说是很多面试者也是我最怕的部分,尤其是面试的时候,怕面试官考这个算法了。遇到没有做过的题目,这个时候,能否写出状态转移方程是十分重要的。接下来我们聊一聊这个专题吧。

首先,强烈推荐我之前分析这个专题如何准备的: 「算法与数据结构」一张脑图带你看动态规划算法之美 (opens new window)

如果从点赞角度来看,可以说,是我写算法以来,得到大家肯定最多的一次了,可以看看,不过这里也会涵盖部分。

如何学动态规划,从哪里入手,应该这么去做,这么去刷题,肯定是很多初学者一开始就会遇到的问题。

  • 概念
  • 动态规划解决了什么问题
  • 动态规划解题的步骤
  • 如何高效率刷dp专题

首先,你得了解动态规划是什么,它的思想是什么,定义又是啥。这里引入维基百科对它的定义:

Wikipedia 定义:它既是一种数学优化的方法,同时也是编程的方法。

当然了,看完这段话,我们肯定对它不了解的,我们可以翻译一下,首先它可以算是一种优化的手段,优化一些重复子问题的操作,将很多重叠子问题通过编程的方式来解决,比如记忆划搜索。 又比如,如果一个原问题,可以拆分成很多子问题,它们之间没有任何后续性,当前的决策对后续没有影响的话,每个子问题的最优解,就可以组合成原问题的最优解了。

当然了,对于动态规划每个人理解是不同的,对于应用到具体的场景中,需要我们都去用多维度的状态去表述它的含义,这里也就是状态转移方程的含义所在。

嗯,那么动态规划解决了什么问题呢,很显然,对于重复性问题来说,它可以很好的解决,那么从某个维度上来看,它可以优化一个算法的时间复杂度,也就是通常意义上的,拿空间来换取时间的操作。

动态规划解题步骤: 这个应该就是实际落地的操作,需要我们去通过大量的题目来完成,具体我们需要怎么做呢?

解题思路,三大步骤👇

  1. 状态定义
  2. 列出状态转移方程
  3. 初始化状态

「算法与数据结构」一张脑图带你看动态规划算法之美 (opens new window)强烈推荐这篇问题,里面讲的很清楚了。

如何高效率刷dp专题:首先,你得找到对应的dp专题,这里的话,我帮你准备好了,接下来我说一下我是怎么刷leetcode上面的题目的。

一般而言,刷完中等的leetcode上的dp专题,基本上可以满足要求了。那么对于中等的dp题目,很多时候,我是写不吃来的,那我应该如何去做呢?

  • 首先,我先看题解,把它的状态转移方程写下来,仔细的品味一下,它这么定义,解决了我之前的什么难点,为啥我是没有想到的。
  • 然后,看完之后,尝试按照这个题解思路,我自己能不能单独实现呢?
  • 如果不能的话,就照着它的代码,写一遍,多看看状态转移方程是如何写的,把这个题目收藏起来。
  • 等到下次,或者是隔天,再来看一遍题目,然后看看能不能单独完成,如果不能,第三天再这么操作。

还有,我个人建议,刷dp的话,最好从易到难,这样子自己也会有信心,也不会再去畏惧它。

# 搜索算法

这部分也是尤其重要的,那么重点学习深度优先搜索算法(简称为 DFS)和广度优先搜索算法(简称为 BFS)。

我翻了翻我的博客,恰好有一篇类似的问题,大家可以看看**「算法与数据结构」DFS和BFS算法之美**。

不过,我看了一下,我当时写得时候,有点粗糙,很多基本的概念都没有讲明白,所以可能适合一些对这部分有基础的小伙伴。

如果你也遇到过迷宫类似的问题,就可以考虑搜索算法了,从我个人的角度来说,它的思路其实就是模拟人的思路,每次走到一个路口的时候,我可以走哪里,我之前走过的路,怎么确保,接下来是不能走的,这里需要在编程的角度,如何去实现呢?

这里说一说我的经验,对于刚刚提到的题目而言,我盲猜使用BFS,题目做多了,自然就会有心得,对于BFS和DFS而言,做了两个类似的题目,会发现,原来搜索算法也是有迹可循,也是存在某些套路的。

给些建议:

一开始可能做的时候,抓不到头脑,有思路,但是代码很难写清楚,那么如何去做呢? 看题解,了解别人的写法是很不错的,可以多个对比,看看哪一份题解代码是你目前可以理解的,然后抄下来,看一遍。

最普通的办法就是:先画图,看看思维上跟实际代码需要做哪些改变,如何去优化这个过程。最后结合别人代码,一定不要直接copy,不去思考为什么这么写,不然后期发现,是没有多大效果的,一定要多结合自己的理解。

嗯,不会就看题解,多思考为什么这么写!!!

Last Updated: 2/7/2022, 5:19:45 PM