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    算法與數據結構

    Posted on 2009-08-17 03:28 leekiang 閱讀(869) 評論(1)  編輯  收藏 所屬分類: 數據結構,算法,基礎
    http://topic.csdn.net/u/20090811/10/9c233a7f-ab58-4e5f-8ff9-7060715f7c0a_3.html
    不可能都完全記住那么多的算法.
    常用算法,拿過來就可以寫出來
    不常用的,拿起書來,看10分鐘,就能理解算法(因為以前記過).
    對以前沒有記過的算法,就不好說了,難的可能要研究好幾天.
    這樣就可以了.

    應該熟練掌握的常用的算法應該有:
    各種排序算法(插入排序、冒泡排序、選擇排序,快速排序,堆排序,歸并排序)
    線性表(一般的線性表,棧,隊列)的插入和刪除
    二叉樹的遍歷(前序,中序,后序)
    圖的遍歷(深度優先,廣度優先)
    二分法查找,排序二叉樹,Hash查找(處理沖突的方法)。


    對于更深層次的東西,也是建立在自己熟練的基礎之上的吧

    《算法與數據結構考研試題精析》第2版 機械工業出版社
    如果你想練習的話,這里有N多的題可以來練習,但實際中能用到的比較少,除非搞一些高端的玩意,不過平時也可以在自己的項目中結合使用

    最重要的就是操作系統了(個人認為此乃計算機的精髓所在,一通百通)

    轉一個搞ACM需要的掌握的算法.
    要注意,ACM的競賽性強,因此自己應該和自己的實際應用聯系起來.
    適合自己的才是好的,有的人不適合搞算法,喜歡系統架構,因此不要看到別人什么就眼紅,
    發揮自己的長處,這才是重要的.


    第一階段:練經典常用算法,下面的每個算法給我打上十到二十遍,同時自己精簡代碼,
    因為太常用,所以要練到寫時不用想,10-15分鐘內打完,甚至關掉顯示器都可以把程序打
    出來.
    1.最短路(Floyd、Dijstra,BellmanFord)
    2.最小生成樹(先寫個prim,kruscal要用并查集,不好寫)
    3.大數(高精度)加減乘除
    4.二分查找. (代碼可在五行以內)
    5.叉乘、判線段相交、然后寫個凸包.
    6.BFS、DFS,同時熟練hash表(要熟,要靈活,代碼要簡)
    7.數學上的有:輾轉相除(兩行內),線段交點、多角形面積公式.
    8. 調用系統的qsort, 技巧很多,慢慢掌握.
    9. 任意進制間的轉換

    第二階段:練習復雜一點,但也較常用的算法。
    如:
    1. 二分圖匹配(匈牙利),最小路徑覆蓋
    2. 網絡流,最小費用流。
    3. 線段樹.
    4. 并查集。
    5. 熟悉動態規劃的各個典型:LCS、最長遞增子串、三角剖分、記憶化dp
    6.博弈類算法。博弈樹,二進制法等。
    7.最大團,最大獨立集。
    8.判斷點在多邊形內。
    9. 差分約束系統.
    10. 雙向廣度搜索、A*算法,最小耗散優先.


    相關的知識

    圖論

    ? 路徑問題
    ? ? ? ? 0/1邊權最短路徑
    ? ? ? ? BFS
    ? ? ? ? 非負邊權最短路徑(Dijkstra)
    ? ? ? ? ? ? 可以用Dijkstra解決問題的特征
    ? ? ? ? 負邊權最短路徑
    ? ? ? ? Bellman-Ford
    ? ? ? ? ? ? Bellman-Ford的Yen-氏優化
    ? ? ? ? ? ? 差分約束系統
    ? ? ? ? Floyd
    ? ? ? ? ? ? 廣義路徑問題
    ? ? ? ? ? ? 傳遞閉包
    ? ? ? ? ? ? 極小極大距離 / 極大極小距離
    ? ? ? ? Euler Path / Tour
    ? ? ? ? ? ? 圈套圈算法
    ? ? ? ? ? ? 混合圖的 Euler Path / Tour
    ? ? ? ? Hamilton Path / Tour
    ? ? ? ? ? ? 特殊圖的Hamilton Path / Tour 構造

    ? ? 生成樹問題
    ? ? ? ? 最小生成樹
    ? ? ? ? 第k小生成樹
    ? ? ? ? 最優比率生成樹
    ? ? ? ? 0/1分數規劃
    ? ? ? ? 度限制生成樹

    ? ? 連通性問題
    ? ? ? ? 強大的DFS算法
    ? ? ? ? 無向圖連通性
    ? ? ? ? ? ? 割點
    ? ? ? ? ? ? 割邊
    ? ? ? ? ? ? 二連通分支
    ? ? ? ? ? ? 有向圖連通性
    ? ? ? ? ? ? 強連通分支
    ? ? ? ? ? ? 2-SAT
    ? ? ? ? ? ? 最小點基

    ? ? 有向無環圖
    ? ? ? ? 拓撲排序
    ? ? ? ? ? ? 有向無環圖與動態規劃的關系

    ? ? 二分圖匹配問題
    ? ? ? ? 一般圖問題與二分圖問題的轉換思路
    ? ? ? ? 最大匹配
    ? ? ? ? ? ? 有向圖的最小路徑覆蓋
    ? ? ? ? ? ? 0 / 1矩陣的最小覆蓋
    ? ? ? ? 完備匹配
    ? ? ? ? 最優匹配
    ? ? ? ? 穩定婚姻

    ? ? 網絡流問題
    ? ? ? ? 網絡流模型的簡單特征和與線性規劃的關系
    ? ? ? ? 最大流最小割定理
    ? ? ? ? 最大流問題
    ? ? ? ? ? ? 有上下界的最大流問題
    ? ? ? ? ? ? ? ? 循環流
    ? ? ? ? 最小費用最大流 / 最大費用最大流

    ? ? 弦圖的性質和判定


    組合數學

    ? ? 解決組合數學問題時常用的思想
    ? ? ? ? 逼近
    ? ? ? ? 遞推 / 動態規劃
    ? ? 概率問題
    ? ? ? ? Polya定理


    計算幾何 / 解析幾何

    ? ? 計算幾何的核心:叉積 / 面積
    ? ? 解析幾何的主力:復數

    ? ? 基本形
    ? ? ? ? 點
    ? ? ? ? 直線,線段
    ? ? ? ? 多邊形

    ? ? 凸多邊形 / 凸包
    ? ? ? ? 凸包算法的引進,卷包裹法

    ? ? Graham掃描法
    ? ? ? ? 水平序的引進,共線凸包的補丁

    ? ? 完美凸包算法

    ? ? 相關判定
    ? ? ? ? 兩直線相交
    ? ? ? ? 兩線段相交
    ? ? ? ? 點在任意多邊形內的判定
    ? ? ? ? 點在凸多邊形內的判定

    ? ? 經典問題
    ? ? ? ? 最小外接圓
    ? ? ? ? ? ? 近似O(n)的最小外接圓算法
    ? ? ? ? 點集直徑
    ? ? ? ? ? ? 旋轉卡殼,對踵點
    ? ? ? ? 多邊形的三角剖分


    數學 / 數論

    ? 最大公約數
    ? ? ? ? Euclid算法
    ? ? ? ? ? ? 擴展的Euclid算法
    ? ? ? ? ? ? ? ? 同余方程 / 二元一次不定方程
    ? ? ? ? ? ? ? ? 同余方程組

    ? ? 線性方程組
    ? ? ? ? 高斯消元法
    ? ? ? ? ? ? 解mod 2域上的線性方程組
    ? ? ? ? 整系數方程組的精確解法

    ? ? 矩陣
    ? ? ? ? 行列式的計算
    ? ? ? ? ? ? 利用矩陣乘法快速計算遞推關系

    ? ? 分數
    ? ? ? ? 分數樹
    ? ? ? ? 連分數逼近

    ? ? 數論計算
    ? ? ? ? 求N的約數個數
    ? ? ? ? 求phi(N)
    ? ? ? ? 求約數和
    ? ? ? ? 快速數論變換
    ? ? ? ? ……

    ? ? 素數問題
    ? ? ? ? 概率判素算法
    ? ? ? ? 概率因子分解


    數據結構

    ? ? 組織結構
    ? ? ? ? 二叉堆
    ? ? ? ? 左偏樹
    ? ? ? ? 二項樹
    ? ? ? ? 勝者樹
    ? ? ? ? 跳躍表
    ? ? ? ? 樣式圖標
    ? ? ? ? 斜堆
    ? ? ? ? reap

    ? ? 統計結構
    ? ? ? ? 樹狀數組
    ? ? ? ? 虛二叉樹
    ? ? ? ? 線段樹
    ? ? ? ? ? ? 矩形面積并
    ? ? ? ? ? ? 圓形面積并

    ? ? 關系結構
    ? ? ? ? Hash表
    ? ? ? ? 并查集
    ? ? ? ? ? ? 路徑壓縮思想的應用

    ? ? STL中的數據結構
    ? ? ? ? vector
    ? ? ? ? deque
    ? ? ? ? set / map


    動態規劃 / 記憶化搜索

    ? 動態規劃和記憶化搜索在思考方式上的區別

    ? ? 最長子序列系列問題
    ? ? ? ? 最長不下降子序列
    ? ? ? ? 最長公共子序列
    ? ? ? ? 最長公共不下降子序列

    ? ? 一類NP問題的動態規劃解法

    ? ? 樹型動態規劃

    ? ? 背包問題

    ? ? 動態規劃的優化
    ? ? ? ? 四邊形不等式
    ? ? ? ? 函數的凸凹性
    ? ? ? ? 狀態設計
    ? ? ? ? 規劃方向


    線性規劃

    常用思想

    ? ? 二分? ? ? ? ? 最小表示法



    ? ? KMP? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Trie結構
    ? ? 后綴樹/后綴數組? ? ? ? ? ? LCA/RMQ
    ? ? 有限狀態自動機理論

    排序
    ? ? 選擇/冒泡? ? ? ? 快速排序? ? ? ? 堆排序? ? ? ? ? ? 歸并排序
    ? ? 基數排序? ? ? ? 拓撲排序? ? ? ? 排序網絡


    中級:
    一.基本算法:
    ? ? (1)C++的標準模版庫的應用. (poj3096,poj3007)
    ? ? (2)較為復雜的模擬題的訓練(poj3393,poj1472,poj3371,poj1027,poj2706)
    二.圖算法:
    ? ? (1)差分約束系統的建立和求解. (poj1201,poj2983)
    ? ? (2)最小費用最大流(poj2516,poj2516,poj2195)
    ? ? (3)雙連通分量(poj2942)
    ? ? (4)強連通分支及其縮點.(poj2186)
    ? ? (5)圖的割邊和割點(poj3352)
    ? ? (6)最小割模型、網絡流規約(poj3308, )
    三.數據結構.
    ? ? (1)線段樹. (poj2528,poj2828,poj2777,poj2886,poj2750)
    ? ? (2)靜態二叉檢索樹. (poj2482,poj2352)
    ? ? (3)樹狀樹組(poj1195,poj3321)
    ? ? (4)RMQ. (poj3264,poj3368)
    ? ? (5)并查集的高級應用. (poj1703,2492)
    ? ? (6)KMP算法. (poj1961,poj2406)
    四.搜索
    ? ? (1)最優化剪枝和可行性剪枝
    ? ? (2)搜索的技巧和優化 (poj3411,poj1724)
    ? ? (3)記憶化搜索(poj3373,poj1691)
    ? ? ?
    五.動態規劃
    ? ? (1)較為復雜的動態規劃(如動態規劃解特別的施行商問題等)
    ? ? ? ? (poj1191,poj1054,poj3280,poj2029,poj2948,poj1925,poj3034)
    ? ? (2)記錄狀態的動態規劃. (POJ3254,poj2411,poj1185)
    ? ? (3)樹型動態規劃(poj2057,poj1947,poj2486,poj3140)
    六.數學
    ? ? (1)組合數學:
    ? ? ? ? 1.容斥原理.
    ? ? ? ? 2.抽屜原理.
    ? ? ? ? 3.置換群與Polya定理(poj1286,poj2409,poj3270,poj1026).
    ? ? ? ? 4.遞推關系和母函數.
    ? ? ? ?
    ? ? (2)數學.
    ? ? ? ? 1.高斯消元法(poj2947,poj1487, poj2065,poj1166,poj1222)
    ? ? ? ? 2.概率問題. (poj3071,poj3440)
    ? ? ? ? 3.GCD、擴展的歐幾里德(中國剩余定理) (poj3101)
    ? ? (3)計算方法.
    ? ? ? ? 1.0/1分數規劃. (poj2976)
    ? ? ? ? 2.三分法求解單峰(單谷)的極值.
    ? ? ? ? 3.矩陣法(poj3150,poj3422,poj3070)
    ? ? ? ? 4.迭代逼近(poj3301)
    ? ? (4)隨機化算法(poj3318,poj2454)
    ? ? (5)雜題.
    ? ? ? ? (poj1870,poj3296,poj3286,poj1095)
    七.計算幾何學.
    ? ? ? ? (1)坐標離散化.
    ? ? ? ? (2)掃描線算法(例如求矩形的面積和周長并,常和線段樹或堆一起使用).
    ? ? ? ? ? ? (poj1765,poj1177,poj1151,poj3277,poj2280,poj3004)
    ? ? ? ? (3)多邊形的內核(半平面交)(poj3130,poj3335)
    ? ? ? ? (4)幾何工具的綜合應用.(poj1819,poj1066,poj2043,poj3227,poj2165,poj3429)


    高級:
    一.基本算法要求:?
    ? ? ? (1)代碼快速寫成,精簡但不失風格?
    ? ? ? ? ? (poj2525,poj1684,poj1421,poj1048,poj2050,poj3306)
    ? ? ? (2)保證正確性和高效性. poj3434
    二.圖算法:
    ? ? ? (1)度限制最小生成樹和第K最短路. (poj1639)
    ? ? ? (2)最短路,最小生成樹,二分圖,最大流問題的相關理論(主要是模型建立和求解)
    ? ? ? ? (poj3155, poj2112,poj1966,poj3281,poj1087,poj2289,poj3216,poj2446
    ? ? ? (3)最優比率生成樹. (poj2728)
    ? ? ? (4)最小樹形圖(poj3164)
    ? ? ? (5)次小生成樹.
    ? ? ? (6)無向圖、有向圖的最小環? ?
    三.數據結構.?
    ? ? ? (1)trie圖的建立和應用. (poj2778)
    ? ? ? (2)LCA和RMQ問題(LCA(最近公共祖先問題) 有離線算法(并查集+dfs) 和 在線算法
    ? ? ? ? ? (RMQ+dfs)).(poj1330)
    ? ? ? (3)雙端隊列和它的應用(維護一個單調的隊列,常常在動態規劃中起到優化狀態轉移的
    ? ? ? ? ? 目的). (poj2823)
    ? ? ? (4)左偏樹(可合并堆).?
    ? ? ? (5)后綴樹(非常有用的數據結構,也是賽區考題的熱點).
    ? ? ? ? (poj3415,poj3294)
    四.搜索?
    ? ? ? (1)較麻煩的搜索題目訓練(poj1069,poj3322,poj1475,poj1924,poj2049,poj3426)
    ? ? ? (2)廣搜的狀態優化:利用M進制數存儲狀態、轉化為串用hash表判重、按位壓縮存儲狀態、雙向廣搜、A*算法. (poj1768,poj1184,poj1872,poj1324,poj2046,poj1482)
    ? ? ? (3)深搜的優化:盡量用位運算、一定要加剪枝、函數參數盡可能少、層數不易過大、可以考慮雙向搜索或者是輪換搜索、IDA*算法. (poj3131,poj2870,poj2286)
    五.動態規劃?
    ? ? ? (1)需要用數據結構優化的動態規劃.
    ? ? ? ? (poj2754,poj3378,poj3017)
    ? ? ? (2)四邊形不等式理論.
    ? ? ? (3)較難的狀態DP(poj3133)
    六.數學?
    ? ? ? (1)組合數學.
    ? ? ? ? 1.MoBius反演(poj2888,poj2154)
    ? ? ? ? 2.偏序關系理論.
    ? ? ? (2)博奕論.
    ? ? ? ? 1.極大極小過程(poj3317,poj1085)
    ? ? ? ? 2.Nim問題.
    七.計算幾何學.?
    ? ? ? (1)半平面求交(poj3384,poj2540)
    ? ? ? (2)可視圖的建立(poj2966)
    ? ? ? (3)點集最小圓覆蓋.
    ? ? ? (4)對踵點(poj2079)
    ? ? ? 八.綜合題.
    ? ? ? (poj3109,poj1478,poj1462,poj2729,poj2048,poj3336,poj3315,poj2148,poj1263)

    初期:
    一.基本算法:
    ? ? (1)枚舉. (poj1753,poj2965) (2)貪心(poj1328,poj2109,poj2586)
    ? ? (3)遞歸和分治法.? ? ? ? ? ? ? ? ? (4)遞推.
    ? ? (5)構造法.(poj3295)? ? ? ? ? ? (6)模擬法.(poj1068,poj2632,poj1573,poj2993,poj2996)
    二.圖算法:
    ? ? (1)圖的深度優先遍歷和廣度優先遍歷.
    ? ? (2)最短路徑算法(dijkstra,bellman-ford,floyd,heap+dijkstra)
    ? ? ? ? (poj1860,poj3259,poj1062,poj2253,poj1125,poj2240)
    ? ? (3)最小生成樹算法(prim,kruskal)
    ? ? ? ? (poj1789,poj2485,poj1258,poj3026)
    ? ? (4)拓撲排序 (poj1094)
    ? ? (5)二分圖的最大匹配 (匈牙利算法) (poj3041,poj3020)
    ? ? (6)最大流的增廣路算法(KM算法). (poj1459,poj3436)
    三.數據結構.
    ? ? (1)串 (poj1035,poj3080,poj1936)
    ? ? (2)排序(快排、歸并排(與逆序數有關)、堆排) (poj2388,poj2299)
    ? ? (3)簡單并查集的應用.
    ? ? (4)哈希表和二分查找等高效查找法(數的Hash,串的Hash)? ?
    ? ? ? ? (poj3349,poj3274,POJ2151,poj1840,poj2002,poj2503)
    ? ? (5)哈夫曼樹(poj3253)
    ? ? (6)堆
    ? ? (7)trie樹(靜態建樹、動態建樹) (poj2513)
    四.簡單搜索
    ? ? (1)深度優先搜索 (poj2488,poj3083,poj3009,poj1321,poj2251)
    ? ? (2)廣度優先搜索(poj3278,poj1426,poj3126,poj3087.poj3414)
    ? ? (3)簡單搜索技巧和剪枝(poj2531,poj1416,poj2676,1129)
    五.動態規劃
    ? ? (1)背包問題. (poj1837,poj1276)
    ? ? (2)型如下表的簡單DP(可參考lrj的書 page149):
    ? ? ? 1.E[j]=opt{D+w(i,j)} (poj3267,poj1836,poj1260,poj2533)
    ? ? ? 2.E[i,j]=opt{D[i-1,j]+xi,D[i,j-1]+yj,D[i-1][j-1]+zij} (最長公共子序列)? ?
    ? ? ? ? (poj3176,poj1080,poj1159)
    ? ? ? 3.C[i,j]=w[i,j]+opt{C[i,k-1]+C[k,j]}.(最優二分檢索樹問題)
    六.數學
    ? ? (1)組合數學:
    ? ? ? ? 1.加法原理和乘法原理.
    ? ? ? ? 2.排列組合.
    ? ? ? ? 3.遞推關系.
    ? ? ? ? ? (POJ3252,poj1850,poj1019,poj1942)
    ? ? (2)數論.
    ? ? ? ? 1.素數與整除問題
    ? ? ? ? 2.進制位.
    ? ? ? ? 3.同余模運算.
    ? ? ? ? ? (poj2635, poj3292,poj1845,poj2115)
    ? ? (3)計算方法.
    ? ? ? ? 1.二分法求解單調函數相關知識.(poj3273,poj3258,poj1905,poj3122)
    七.計算幾何學.
    ? ? (1)幾何公式.
    ? ? (2)叉積和點積的運用(如線段相交的判定,點到線段的距離等). (poj2031,poj1039)
    ? ? (3)多邊型的簡單算法(求面積)和相關判定(點在多邊型內,多邊型是否相交)
    ? ? ? ? (poj1408,poj1584)
    ? ? (4)凸包. (poj2187,poj1113)

    我給你推薦一本書,我就是看了這本書而得到了很大的提升,就是數據結構與抽象JAVA版,我買的是2004年的第一版,還沒有找到別的版的,里面基本上講
    的全是數據結構還有數據結構中實現的算法,非常好的一本教程,絕對精典。有很多數據結果與算法的書里講了很多數學的算法那個對于我們來說基本上看不懂,而

    算法這種東西 關鍵是你了解多少 而不是你會多少,所以學了忘記你也不用怕。
    為了學算法而去學算法到頭就是一場空,對自己算法沒底的,建議先看下java中的各種工具容器的源碼,查看
    下java對算法是如何用的,然后再去查這些算法的優缺點,和大致流程。在以后用java工具容器的時候你能清楚的知道在什么地方用什么東西 這就足夠了。java玩到后面對框架整體把握才是王道 算法都是拿來主義就行了。

    常用的算法記住一些,不常用的算法經常看看,有時候是需要的時候才會去看一下算法方面的,因為有時候可以自己想著一些法子來做算法方面的編程,如果大家都
    是一個樣子出來的東西也就沒什么創新的東西。創新能力才是最重要的能力。知識呈現爆炸型發展,不可能有那么多的精力去學習那么多東西的。如果真能記住那么

    個人感覺,所謂程序算法,就是解決問題一種思路、想法。你了解一種算法,也只是了解了一種解決問題的思路,而更為重要的是你要把這種解決問題的思想融入自
    己的思想,從而用這個思想來解決今后相似的問題。而在這個過程之中,需要的就是思考,要完整而全面地思考算法的思想與你原始思想之間的異同點,要完全消化
    這種算法的思想。這就如小說中的人物,他再NB,也沒有寫小說的作者NB啊。
    多的算法那也可以去記住,拿過來用就好了。
    且用的也很少。


    評論

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    2011-04-15 17:38 by L
    ACM@!

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