重要算法实现:伪代码与C++/Python/Java对照
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更新于2024-12-06
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资源摘要信息: 本文档是一个关于算法实现的持续更新列表,包括了多种编程语言(C++、Python、Java)中的算法实现,以及伪代码的形式。本资源的更新列表涵盖了数据结构与算法中的核心概念和经典算法。
核心知识点详细说明:
1. 分而治之(Divide and Conquer)
- 分而治之是算法设计中的一种策略,它将一个复杂的问题分解成两个或多个相似的子问题,直到这些子问题简单到可以直接求解,然后将子问题的解合并成原问题的解。常见的分而治之算法有归并排序和快速排序。
2. 排序算法
- 气泡排序(Bubble Sort):一种简单的排序算法,通过重复遍历要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来。
- 插入排序(Insertion Sort):构建有序序列的过程,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。
- 计数排序(Counting Sort):是一种非比较型排序算法,使用一个额外的数组C,其中第i个元素是待排序数组A中值等于i的元素的个数。
- 选择排序(Selection Sort):每次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。
- 合并排序(Merge Sort):采用分治策略,将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序,再使子序列段间有序。
- 快速排序(Quick Sort):通过一个划分操作将数据分为独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另一部分的所有数据要小,然后再递归地对这两部分数据分别进行快速排序。
- 堆排序(Heap Sort):利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法,它利用了大顶堆或小顶堆的特性来实现排序。
- 基数排序(Radix Sort):按照低位先排序,然后收集;再按照高位排序,然后再收集;以此类推,直到最高位。有时候有些属性是有优先级顺序的,先按低优先级排序,再按高优先级排序。
3. 搜索算法
- 线性搜寻(Linear Search):又称顺序查找,是最基本的搜索算法,它在未排序的列表中查找特定值。
- 二元搜寻(Binary Search):也称折半查找,是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。
4. 字符串匹配算法
- Erathostenes筛(Sieve of Eratosthenes):用于找到一定范围内所有素数的一个古老算法。
- Knuth-Morris-Pratt算法(KMP):一种高效的字符串匹配算法,用于在一个文本字符串S内查找一个词W的出现位置。
5. 贪婪算法
- 用于解决优化问题的算法策略,采用逐步构建最优解的方法,在每一步选择中都采取在当前状态下最好或最优的选择,从而希望导致结果是最好或最优的算法。
6. 动态规划
- 用于解决多阶段决策过程优化问题的算法策略。它将一个复杂的问题分解成一系列子问题,通过解决每个子问题一次,并保存这些解的最优值来减少重复计算,最终得到原问题的解。
7. 组合问题
- 小背包问题:背包问题的一个简化版本,通常涉及给定一组物品,每种物品都有自己的重量和价值,在限定的总重量内,选择其中若干个(或每个),设计选择方案使得总价值最大。
8. 其他算法
- 最长公共子序列(LCS)
- 最长递增子序列(LIS)
- 凸包(Convex Hull)
- 广度优先搜索(BFS)
- 深度优先搜索(DFS)
- 弗洛伊德·沃歇尔/罗伊·弗洛伊德(Floyd-Warshall)算法:用于计算图中所有最短路径。
- 迪克斯特拉(Dijkstra)算法:用于在加权图中找到最短路径。
- 贝尔曼福特(Bellman-Ford)算法:可以处理带有负权边的图,并且可以检测图中是否存在负权环。
- 克鲁斯卡尔(Kruskal)算法:用于在加权无向图中找到最小生成树。
- 拓扑排序(Topological Sorting):对一个有向无环图(DAG)的顶点进行排序,使得对于任何一条有向边(u, v),u在排序中都出现在v之前。
编程语言实现部分:
- C++实现:涵盖了1-6、8-25的算法实现。
- Python实现:涵盖了1-2、4-20的算法实现。
资源还包含了伪代码实现和具体的源代码文件,文件名称列表为"Algorithms-master",表明这是一个管理算法实现的源代码仓库。
本文档的持续更新意味着,随着时间的推移,它将加入新的算法和语言实现,为学习者提供最前沿的算法学习资源。
2021-02-10 上传
2021-06-30 上传
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2021-04-19 上传
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2021-05-05 上传
火影耀阳
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