《算法基础入门:最常用的算法详解与应用(持续更新实战与面试题)》

2026-01-05 00:54:58

1. 排序算法

排序算法是将一组数据按特定的顺序排列起来的算法,常见的有:

冒泡排序(Bubble Sort)选择排序(Selection Sort)插入排序(Insertion Sort)归并排序(Merge Sort)快速排序(Quick Sort)堆排序(Heap Sort)计数排序(Counting Sort)基数排序(Radix Sort)

2. 查找算法

查找算法用于从数据中找到指定的元素,常见的有:

线性查找(Linear Search)二分查找(Binary Search):前提是数据是有序的哈希查找(Hashing):通过哈希表来进行快速查找

3. 图算法

图算法用于处理图数据结构中的各种问题,常见的有:

深度优先搜索(DFS):用于遍历或搜索树或图的节点广度优先搜索(BFS):用于层次遍历图Dijkstra算法:用于解决单源最短路径问题Bellman-Ford算法:解决含负权边的单源最短路径问题Floyd-Warshall算法:计算所有节点对之间的最短路径Kruskal算法:用于寻找最小生成树Prim算法:也是用于寻找最小生成树

4. 动态规划

动态规划是一种通过将问题拆分成子问题来递归求解的算法。常见问题包括:

背包问题(Knapsack Problem)最长公共子序列(Longest Common Subsequence, LCS)最长递增子序列(Longest Increasing Subsequence, LIS)编辑距离(Edit Distance)

5. 分治算法

分治算法通过将问题分解成若干个小问题来求解,常见的有:

归并排序(Merge Sort)快速排序(Quick Sort)大整数乘法(例如Karatsuba算法)

6. 贪心算法

贪心算法在每一步选择中都采取当前状态下最优的选择,希望通过局部的最优选择达到全局的最优。常见问题包括:

活动选择问题霍夫曼编码(Huffman Coding)最小生成树(如Kruskal和Prim算法)单源最短路径(如Dijkstra)

7. 回溯算法

回溯算法通过逐步构造解并在遇到问题时回退的方式来解决问题。常见问题包括:

八皇后问题数独问题排列组合问题图着色问题

8. 字符串算法

字符串处理是编程中常见的任务,常用的字符串算法有:

KMP算法:用于解决模式匹配问题Boyer-Moore算法:高效的字符串搜索算法Rabin-Karp算法:基于哈希的字符串查找算法Trie树:用于处理字符串的高效查询

9. 数学算法

一些常见的数学算法,帮助解决数论和数学问题:

欧几里得算法(Euclidean Algorithm):用于求最大公约数(GCD)筛法:用于求解素数快速幂算法:用于计算大数的幂斐波那契数列(Fibonacci Sequence):常见的递归问题,优化后可使用动态规划或矩阵快速幂

10. 并查集(Union-Find)

并查集是一种高效处理集合合并与查找的算法,广泛用于处理连接问题。

并查集:常用于解决图中的连通性问题,如判断两个节点是否在同一连通分量内

11. 拓扑排序

拓扑排序是图论中的一种排序算法,用于有向无环图(DAG)的排序,常见的应用包括:

任务调度问题(例如编译顺序问题)

12. 排序与查找相关的高级算法

红黑树(Red-Black Tree)AVL树(AVL Tree)B树和B+树:用于数据库中的索引和文件系统跳表(Skip List):一种概率型数据结构,用于查找、插入和删除的优化

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