常见算法的思想,面试必备

树的遍历算法

在这里插入图片描述

  • 前序遍历(Pre-Order Traversal)
    对于当前节点,先输出该节点,然后输出他的左孩子,最后输出他的右孩子。以上图为例,递归的过程如下:
    (1):输出 1,接着左孩子;
    (2):输出 2,接着左孩子;
    (3):输出 4,左孩子为空,再接着右孩子;
    (4):输出 6,左孩子为空,再接着右孩子;
    (5):输出 7,左右孩子都为空,此时 2 的左子树全部输出,2 的右子树为空,此时 1 的左子树全部输出,接着 1 的右子树;
    (6):输出 3,接着左孩子;
    (7):输出 5,左右孩子为空,此时 3 的左子树全部输出,3 的右子树为空,至此 1 的右子树全部输出,结束。
    最终结果如下:1>2>4>6>7>3>5

    中序遍历(In-Order Traversal)
    对于当前结点,先输出它的左孩子,然后输出该结点,最后输出它的右孩子。
    最终结果如下:4>6>7>2>5>3>1
    后序遍历(Post-Order Traversal)
    对于当前结点,先输出它的左孩子,然后输出它的右孩子,最后输出该结点

图搜索算法

深度优先搜索(DFS)
深度优先搜索总是对最近才发现的结点 vv 的出发边遍历直到结点的所有出发边均被发现,然后再“回溯”到 vv 的前驱结点来搜索其出发边。
广度优先搜索(BFS)
给定图G=(V,E)G=(V,E)以及源点 SS, 通过调用广度优先算法可以发现从源点到达的所有顶点,同时生产一颗 “广度优先搜索树”

查找算法

二分查找法
用二分查找法的时间复杂度会是O(log(n))。
首先,假设表中元素是按升序排列,将表中间位置记录的关键字与查找关键字比较,如果两者相等,则查找成功;否则利用中间位置记录将表分成前、后两个子表,如果中间位置记录的关键字大于查找关键字,则进一步查找前一子表,否则进一步查找后一子表。重复以上过程,直到找到满足条件的记录,使查找成功,或直到子表不存在为止,此时查找不成功。

排序算法

复杂度都是O(n)

  • 冒泡排序
    它重复地走访过要排序的元素列,依次比较两个相邻的元素,如果顺序(如从大到小、首字母从Z到A)错误就把他们交换过来。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换,也就是说该元素列已经排序完成。
    这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端(升序或降序排列),就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样,故名“冒泡排序”。
 public  static  void mpSort(int[] arr){

        for (int i=0;i<arr.length;i++){
            for (int j=0;j<arr.length-i-1;j++){
                if (arr[i]<=arr[j]){
                    //交换顺序
                    int temp=arr[j];
                    arr[j]=arr[j+1];
                    arr[j+1]=temp;
                }
            }
        }
    }
  • 插入排序
    插入排序,一般也被称为直接插入排序。对于少量元素的排序,它是一个有效的算法 [1] 。插入排序是一种最简单的排序方法,它的基本思想是将一个记录插入到已经排好序的有序表中,从而一个新的、记录数增1的有序表。在其实现过程使用双层循环,外层循环对除了第一个元素之外的所有元素,内层循环对当前元素前面有序表进行待插入位置查找,并进行移动
  • 选择排序
    选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是:第一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,然后再从剩余的未排序元素中寻找到最小(大)元素,然后放到已排序的序列的末尾。以此类推,直到全部待排序的数据元素的个数为零。选择排序是不稳定的排序方法。

复杂度为O(n*log(n))的排序算法

  • 归并排序(merge sort)
    归并排序(MERGE-SORT)是利用归并的思想实现的排序方法,该算法采用经典的分治(divide-and-conquer)策略(分治法将问题分(divide)成一些小的问题然后递归求解,而治(conquer)的阶段则将分的阶段得到的各答案"修补"在一起,即分而治之
  • 快速排序(quick sort)
    基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
/****
     *
     * @param arr  排序数组
     * @param low   最开始的左边的索引
     * @param high  右边的索引
     */
    public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        int i, j, temp, t;
        if (low > high) {
            return;
        }
        i = low;
        j = high;
        //temp就是基准位
        temp = arr[low];

        while (i < j) {
            //先看右边,依次往左递减
            while (temp <= arr[j] && i < j) {
                j--;
            }
            //再看左边,依次往右递增
            while (temp >= arr[i] && i < j) {
                i++;
            }
            //如果满足条件则交换
            if (i < j) {
                t = arr[j];
                arr[j] = arr[i];
                arr[i] = t;
            }

        }
        //最后将基准为与i和j相等位置的数字交换
        arr[low] = arr[i];
        arr[i] = temp;
        //递归调用左半数组
        quickSort(arr, low, j - 1);
        //递归调用右半数组
        quickSort(arr, j + 1, high);
    }
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