labuladong 的算法小抄

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商品描述

 

本書專攻算法刷題,訓練算法思維,應對算法筆試。
注重用套路和框架思維解決問題,以不變應萬變。
第1章列舉幾個最常見的算法類型以及對應的解題框架思路,
包括動態規劃、回溯、廣度優先搜索及雙指針、滑動窗口等算法技巧。
第2章用動態規劃的通用思路框架解決十幾道經典的動態規劃問題,
例如,正則表達式、背包問題,同時還介紹瞭如何寫狀態轉移方程,
如何進行狀態壓縮等技巧。
第3章介紹了數據結構相關的算法,例如,二叉樹相關的題目解法,
也包括LRU、LFU這種面試常考的算法原理。
第4章介紹回溯算法、廣度優先算法等核心套路在算法題中的運用,
鞏固對算法框架的理解。
第5章講解了一些高頻題目,每道題目可能會結合多種算法思路,
也可能有多種解法,讀完這一章,你就可以獨自遨遊題海啦。

作者簡介

微信公眾號labuladong的作者,有多年的刷題經驗,希望用通俗的語言幫助廣大互聯網從業者少走彎路,快速從根本上攻克算法難關,為職業道路的發展賦能。

目錄大綱

1章 核心套路篇 / 21
1.1 學習算法和刷題的框架思維 / 21
1.1.1 數據結構的存儲方式 / 21
1.1.2 數據結構的基本作 / 23
1.1.3 算法刷題指南 / 25
1.1.4 #後總結 / 30
1.2 動態規劃解題套路框架 / 31
1.2.1 斐波那契數列 / 32
1.2.2 湊零錢問題 / 37
1.2.3 #後總結 / 42
1.3 回溯算法解題套路框架 / 43
1.3.1 全排列問題 / 43
1.3.2 N 皇后問題 / 48
1.3.3 #後總結 / 51
1.4 BFS 算法套路框架 / 53
1.4.1 算法框架 / 53
1.4.2 二樹的#小高度 / 54
1.4.3 解開密碼鎖的#少次數 / 56
1.5 雙指針技巧套路框架 / 64
1.5.1 快、慢指針的常用算法 / 64
1.5.2 左、右指針的常用算法 / 68
1.6 我寫了首詩,保你閉著眼睛都能寫出二分搜索算法 / 71
1.6.1 二分搜索框架 / 72
1.6.2 尋找一個數(基本的二分搜索) / 73
1.6.3 尋找左側邊界的二分搜索 / 75
1.6.4 尋找右側邊界的二分搜索 / 79
1.6.5 邏輯統一 / 82
1.7 我寫了一個模板,把滑動窗口算法變成了默寫題 / 85
1.7.1 #小覆蓋子串 / 87
1.7.2 字符串排列 / 91
1.7.3 找所有字母異位詞 / 93
1.7.4 #長無重複子串 / 94


2章 動態規劃系列 / 96
2.1 動態規劃設計:#長遞增子序列 / 96
2.1.1 動態規劃解法 / 97
2.1.2 二分搜索解法 / 100
2.2 二維遞增子序列:信封嵌套問題 / 104
2.2.1 題目概述 / 104
2.2.2 思路分析 / 105
2.2.3 #後總結 / 107
2.3 #大子數組問題 / 108
2.3.1 思路分析 / 108
2.3.2 #後總結 / 110
2.4 動態規劃答疑:#優子結構及dp 遍歷方向 / 111
2.4.1 #優子結構詳解 / 111
2.4.2 dp 數組的遍歷方向 / 113
2.5 經典動態規劃:#長公共子序列 / 117
2.6 經典動態規劃:編輯距離 / 123
2.6.1 思路分析 / 124
2.6.2 代碼詳解 / 125
2.6.3 動態規劃優化 / 129
2.6.4 擴展延伸 / 131
2.7 子序列問題解題模板:#長回文子序列 / 136
2.7.1 兩種思路 / 136
2.7.2 #長回文子序列 / 137
2.7.3 代碼實現 / 139
2.8 狀態壓縮:對動態規劃進行降維打擊 / 141
2.9 以#小插入次數構造回文串 / 148
2.9.1 思路分析 / 148
2.9.2 狀態轉移方程 / 149
2.9.3 代碼實現 / 152
2.10 動態規劃之正則表達式 / 155
2.10.1 思路分析 / 155
2.10.2 動態規劃解法 / 157
2.11 不同的定義產生不同的解法 / 162
2.11.1 #一種思路 / 162
2.11.2 二種思路 / 165
2.11.3 #後總結 / 167
2.12 經典動態規劃:高樓扔雞蛋 / 168
2.12.1 解析題目 / 168
2.12.2 思路分析 / 169
2.12.3 疑難解答 / 172
2.13 經典動態規劃:高樓扔雞蛋(進階) / 173
2.13.1 二分搜索優化 / 173
2.13.2 重新定義狀態轉移 / 176
2.13.3 還可以再優化 / 180
2.14 經典動態規劃:戳氣球問題 / 181
2.14.1 回溯思路 / 181
2.14.2 動態規劃思路 / 182
2.14.3 寫出代碼 / 185
2.15 經典動態規劃:0-1 背包問題 / 188
2.16 經典動態規劃:子集背包問題 / 192
2.16.1 問題分析 / 192
2.16.2 思路分析 / 193
2.16.3 進行狀態壓縮 / 194
2.17 經典動態規劃:完全背包問題 / 196
2.18 題目千百變,套路不會變 / 200
2.18.1 線性排列情況 / 200
2.18.2 環形排列情況 / 203
2.18.3 樹形排列情況 / 205
2.19 動態規劃和回溯算法,到底是什麼關係 / 207
2.19.1 回溯思路 / 207
2.19.2 消除重疊子問題 / 210
2.19.3 動態規劃 / 211

3章 數據結構系列 / 216
3.1 手把手教你寫LRU 緩存淘汰算法 / 216
3.1.1 LRU 算法描述 / 218
3.1.2 LRU 算法設計 / 219
3.1.3 代碼實現 / 220
3.2 層層拆解,帶你手寫LFU 算法 / 227
3.2.1 算法描述 / 227
3.2.2 思路分析 / 228
3.2.3 代碼框架 / 230
3.2.4 LFU 核心邏輯 / 232
3.3 二搜索樹作集錦 / 235
3.3.1 判斷BST 的合法性 / 236
3.3.2 在BST 中查找一個數是否存在 / 238
3.3.3 在BST 中插入一個數 / 239
3.3.4 在BST 中刪除一個數 / 239
3.4 完全二樹的節點數為什麼那麼難算 / 243
3.4.1 思路分析 / 244
3.4.2 複雜度分析 / 245
3.5 用各種遍歷框架序列化和反序列化二樹 / 247
3.5.1 題目描述 / 247
3.5.2 前序遍歷解法 / 248
3.5.3 後序遍歷解法 / 252
3.5.4 中序遍歷解法 / 255
3.5.5 層級遍歷解法 / 255
3.6 Git 原理之二樹#近公共祖先 / 260
3.6.1 二樹的#近公共祖先 / 261
3.6.2 思路分析 / 263
3.7 特殊數據結構:單調棧 / 266
3.7.1 單調棧解題模板 / 266
3.7.2 題目變形 / 268
3.7.3 如何處理循環數組 / 268
3.8 特殊數據結構:單調隊列 / 271
3.8.1 搭建解題框架 / 271
3.8.2 實現單調隊列數據結構 / 273
3.8.3 算法複雜度分析 / 276
3.9 如何判斷回文鍊錶 / 277
3.9.1 判斷回文單鍊錶 / 277
3.9.2 優化空間複雜度 / 280
3.9.3 #後總結 / 282
3.10 秀作之純遞歸反轉鍊錶 / 283
3.10.1 遞歸反轉整個鍊錶 / 283
3.10.2 反轉鍊錶前N 個節點 / 286
3.10.3 反轉鍊錶的一部分 / 287
3.10.4 #後總結 / 288
3.11 秀作之k 個一組反轉鍊錶 / 289
3.11.1 分析問題 / 289
3.11.2 代碼實現 / 291
3.11.3 #後總結 / 292
 
4章 算法思維繫列 / 293
4.1 回溯算法解決子集、組合、排列問題 / 293
4.1.1 子集 / 293
4.1.2 組合 / 297
4.1.3 排列 / 299
4.2 回溯算法#佳實踐:解數獨 / 301
4.2.1 直觀感受 / 301
4.2.2 代碼實現 / 301
4.3 回溯算法#佳實踐:括號生成 / 306
4.4 BFS 算法暴力破解各種智力題 / 310
4.4.1 題目解析 / 311
4.4.2 思路分析 / 311
4.5 2Sum 問題的核心思想 / 315
4.5.1 2Sum I / 315
4.5.2 2Sum II / 316
4.5.3 #後總結 / 318
4.6 一個函數解決nSum 問題 / 319
4.6.1 2Sum 問題 / 319
4.6.2 3Sum 問題 / 322
4.6.3 4Sum 問題 / 324
4.6.4 100Sum 問題 / 325
4.7 拆解複雜問題:實現計算器 / 328
4.7.1 字符串轉整數 / 328
4.7.2 處理加減法 / 329
4.7.3 處理乘除法 / 331
4.7.4 處理括號 / 333
4.7.5 #後總結 / 336
4.8 攤燒餅也得有點遞歸思維 / 337
4.8.1 思路分析 / 338
4.8.2 代碼實現 / 339
4.9 前綴和技巧解決子數組問題 / 341
4.9.1 什麼是前綴和 / 341
4.9.2 優化解法 / 343
4.9.3 #後總結 / 344
4.10 扁ping化嵌套列表 / 345
4.10.1 題目描述 / 345
4.10.2 解題思路 / 346
4.10.3 進階思路 / 349
 
5章 高頻面試系列 / 351
5.1 如何高效尋找素數 / 351
5.2 如何高效進行模冪運算 / 355
5.2.1 如何處理數組指數 / 355
5.2.2 如何處理mod 運算 / 356
5.2.3 如何高效求冪 / 358
5.3 如何運用二分搜索算法 / 360
5.3.1 問題分析 / 360
5.3.2 擴展延伸 / 362
5.4 如何高效解決接雨水問題 / 364
5.4.1 核心思路 / 364
5.4.2 備忘錄優化 / 366
5.4.3 雙指針解法 / 367
5.5 如何去除有序數組的重複元素 / 371
5.6 如何尋找#長回文子串 / 373
5.6.1 思考 / 373
5.6.2 代碼實現 / 374
5.7 如何運用貪心思想玩跳躍遊戲 / 376
5.7.1 跳躍遊戲I / 376
5.7.2 跳躍遊戲II / 377
5.8 如何運用貪心算法做時間管理 / 381
5.8.1 問題概述 / 381
5.8.2 貪心解法 / 381
5.8.3 應用舉例 / 383
5.9 如何判定括號合法性 / 386
5.9.1 處理一種括號 / 386
5.9.2 處理多種括號 / 387
5.10 如何調度考生的座位 / 389
5.10.1 思路分析 / 390
5.10.2 簡化問題 / 391
5.10.3 進階問題 / 393
5.10.4 #後總結 / 395
5.11 Union-Find 算法詳解 / 396
5.11.1 問題介紹 / 396
5.11.2 基本思路 / 397
5.11.3 ping衡性優化 / 400
5.11.4 路徑壓縮 / 402
5.11.5 #後總結 / 405
5.12 Union-Find 算法應用 / 407
5.12.1 DFS 的替代方案 / 407
5.12.2 判定合法等式 / 412
5.12.3 #後總結 / 413
5.13 一行代碼就能解決的算法題 / 414
5.13.1 Nim 遊戲 / 414
5.13.2 石子遊戲 / 415
5.13.3 電燈開關問題 / 416