经典算法全解析:A*至SIFT,31篇文章深度探讨

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"该资源是一份关于经典算法的深度研究系列,由作者July在2010年底至2011年底完成,共涵盖了15种基础算法,包括A*、Dijkstra、动态规划(DP)、广度优先搜索(BFS)/深度优先搜索(DFS)、红黑树、KMP字符串匹配、遗传算法、启发式搜索、SIFT图像特征提取、傅立叶变换、哈希、快速排序、最短路径 Faster-than-Floyd Algorithm(SPFA)和选择排序(SELECT)。这个系列由31篇文章组成,不仅深入探讨了算法理论,还提供了具体的编程实现。每种算法都有详细的分析和实例,部分算法如Dijkstra和红黑树还有多篇文章的深入讨论。" 在这份资源中,你可以学习到: 1. **A*搜索算法**:这是一种高效的路径搜索算法,结合了Dijkstra算法的全局最优性和优先队列的效率,通过引入启发式函数来指导搜索,以减少搜索空间。 2. **Dijkstra算法**:用于求解单源最短路径问题,通过贪心策略不断更新节点的最短距离。资源中不仅介绍了基本原理,还通过比较A*和BFS算法,以及使用Fibonacci堆和Heap堆的实现,深入讲解了其实现细节。 3. **动态规划(DP)**:是一种解决具有重叠子问题和最优子结构的优化问题的方法,广泛应用于各种复杂问题,如背包问题、最长公共子序列等。 4. **BFS/DFS**:是图遍历的基本方法,BFS常用于寻找最短路径,DFS则常用于拓扑排序和判断强连通分量。 5. **红黑树**:是一种自平衡的二叉查找树,它在插入、删除和查找操作上保持了近似O(log n)的时间复杂度,是许多高效数据结构的基础,如Java中的`java.util.TreeMap`。 6. **KMP算法**:用于处理字符串匹配问题,避免了不必要的回溯,提高了匹配效率。系列中还讨论了与其相关的BM算法。 7. **遗传算法(GA)**:是模拟生物进化过程的优化算法,适用于多目标优化问题。 8. **启发式搜索**:是一种基于问题特定信息来指导搜索的策略,通常用于降低搜索空间,提高问题求解效率。 9. **SIFT图像特征提取**:尺度不变特征转换,是一种用于图像识别和匹配的重要技术,能够在不同尺度和旋转下保持稳定性。 10. **傅立叶变换**:是信号处理和图像分析的基础,能将信号从时域转换到频域,揭示其频率成分。 11. **哈希**:用于快速查找和插入数据,通过哈希函数将数据映射到固定大小的表中,实现近乎恒定时间的操作。 12. **快速排序**:由C.A.R. Hoare提出的分治算法,平均时间复杂度为O(n log n),在实际应用中表现出色。 13. **SPFA**:是解决最短路径问题的另一种算法,相对于Dijkstra算法,对负权边有更好的处理。 14. **选择排序(SELECT)**:用于找出数组中的第k小(或大)元素,通过与当前未排序区间的元素进行比较来找到正确位置。 这个系列不仅适合初级和中级程序员提升算法技能,也是高级开发者回顾和深入理解经典算法的宝贵资料。
2018-12-14 上传
前言: 本人的原创作品经典算法研究系列,自从10年12月末至11年12月,写了近一年。可以这么说,开博头俩个月一直在整理微软等公司的面试题,而后的四个月至今,则断断续续,除了继续微软面试100题系列,和程序员编程艺术系列之外,便在写这经典算法研究系列和相关算法文章。 本经典算法研究系列,涵盖A*.Dijkstra.DP.BFS/DFS.红黑树.KMP.遗传.启发式搜索.图像特征提取SIFT.傅立叶变换.Hash.快速排序.SPFA.快递选择SELECT等15个经典基础算法,共计31篇文章,包括算法理论的研究与阐述,及其编程的具体实现。很多个算法都后续写了续集,如第二个算法:Dijkstra 算法,便写了4篇文章;sift算法包括其编译及实现,写了5篇文章;而红黑树系列,则更是最后写了6篇文章,成为了国内最为经典的红黑树教程。 OK,任何人有任何问题,欢迎随时在blog上留言评论,或来信:zhoulei0907@yahoo.cn批评指正。谢谢。以下是已经写了的15个经典算法集锦,算是一个目录+索引,共计31篇文章: 十五个经典算法研究集锦+目录 一、A*搜索算法 一(续)、A*,Dijkstra,BFS算法性能比较及A*算法的应用 二、Dijkstra 算法初探 二(续)、彻底理解Dijkstra算法 二(再续)、Dijkstra 算法+fibonacci堆的逐步c实现 二(三续)、Dijkstra 算法+Heap堆的完整c实现源码 三、动态规划算法 四、BFS和DFS优先搜索算法 五、教你透彻了解红黑树 (红黑数系列六篇文章之其中两篇) 五(续)、红黑树算法的实现与剖析 六、教你初步了解KMP算法、updated (KMP算法系列三篇文章) 六(续)、从KMP算法一步一步谈到BM算法 六(三续)、KMP算法之总结篇(必懂KMP) 七、遗传算法 透析GA本质 八、再谈启发式搜索算法 九、图像特征提取与匹配之SIFT算法 (SIFT算法系列五篇文章) 九(续)、sift算法的编译与实现 九(再续)、教你一步一步用c语言实现sift算法、上 九(再续)、教你一步一步用c语言实现sift算法、下 九(三续):SIFT算法的应用--目标识别之Bag-of-words模型 十、从头到尾彻底理解傅里叶变换算法、上 十、从头到尾彻底理解傅里叶变换算法、下 十一、从头到尾彻底解析Hash表算法 十一(续)、倒排索引关键词Hash不重复编码实践 十二、快速排序算法 (快速排序算法3篇文章) 十二(续)、快速排序算法的深入分析 十二(再续):快速排序算法之所有版本的c/c++实现 十三、通过浙大上机复试试题学SPFA 算法 十四、快速选择SELECT算法的深入分析与实现 十五、多项式乘法与快速傅里叶变换