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排序与搜索算法详解:快速排序与二分查找

一、基本概念 1. 什么是排序算法? 排序算法是计算机科学中最基本也是最重要的算法之一。它的主要目的是: 将一组数据按照特定顺序重新排列 通常分为升序(从小到大)和降序(从大到小) 是其他高级算法的基础 就像整理一副扑克牌: 你需要将牌按照大小顺序排列 可以选择不同的排序策略 最终目标是得到一个有序的序列 2. 什么是搜索算法? 搜索算法的核心目标是...

滑动窗口算法详解:从入门到精通

一、基本概念 1. 什么是滑动窗口算法? 滑动窗口算法是一种在线性时间内解决数组/字符串问题的技术,其核心思想是: 维护一个可变大小的”窗口”,窗口在数据结构上从左到右滑动 窗口内包含问题所需的部分或全部元素 通过调整窗口的左右边界,避免重复计算,降低时间复杂度 这就像在火车上透过窗户观景: 窗户(窗口)限定了你的视野范围 随着火车前进,窗口不断向前滑动 ...

LeetCode经典BFS题目详解

引言 在学习完BFS的基本概念和实现方式后,最好的学习方法就是通过实际问题来加深理解。本文将详细讲解几个经典的BFS题目,这些题目代表了BFS在不同场景下的应用: 树的层次遍历 - 最基础的BFS应用 图的遍历和搜索 - 处理网格和矩阵问题 状态转换问题 - 寻找最短路径 多源BFS - 处理多个起点的情况 通过这些题目,我们将看到BFS如何巧妙地解决各种实际问题。...

广度优先搜索(BFS)详解:从入门到精通

一、BFS基本概念 1. 什么是BFS? 广度优先搜索(Breadth-First Search,简称BFS)是一种用于遍历或搜索树/图的算法。它的特点是: 从起点开始,逐层遍历 先访问离起点近的节点,再访问离起点远的节点 保证找到的路径是最短路径 想象你在一个游乐园里找朋友: 你先在当前位置环顾四周 然后向外扩展一圈,检查附近的区域 如此扩展下去,直到找...

深度优先搜索(DFS)详解:从入门到精通

一、DFS基本概念 1. 什么是DFS? 深度优先搜索(Depth-First Search,简称DFS)是一种用于遍历或搜索树/图的算法。它的特点是: 沿着一条路径一直走到底 当无法继续前进时才回溯 确保访问到所有的节点 想象你在走迷宫: 每到一个分岔路口,你总是先选择一条路一直走 走到死胡同时,才返回到最近的分岔路口,选择另一条路 这就是DFS的基本思...

单调栈详解:从入门到实践

背景介绍 在计算机科学中,我们经常需要解决”找到数组中下一个更大/更小元素”、”寻找数组中的模式”等问题。传统的方法可能需要嵌套循环,时间复杂度达到O(n²)。单调栈的出现为这类问题提供了一个优雅且高效的解决方案。 基本概念 什么是单调栈? 单调栈是一种特殊的栈结构,其中的元素保持单调递增或单调递减的顺序。与普通栈相比,单调栈在插入新元素时会维护这种单调性,必要时会弹出栈顶元素。 ...