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【地铁上的面试题】--基础部分--数据结构与算法--排序和搜索算法

排序和搜索算法是计算机科学中非常重要的算法领域。排序算法用于将一组元素按照特定的顺序排列,而搜索算法用于在给定的数据集中查找特定元素的位置或是否存在。 排序算法的基本概念是根据元素之间的比较和交换来实现排序。不同的排序算法采用不同的策略和技巧来达到排序的目的。常见的排序算法包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序、堆排序和希尔排序等。这些算法的核心思想包括比较和交换、分治法、递归等。排序算法的作用是使数据按照一定的规则有序排列,便于后续的查找、统计和处理。 搜索算法的基本概念是通过遍历数据集来找到目标元素。搜索算法的核心思想包括顺序搜索、二分搜索、广度优先搜索(BFS)、深度优先搜索(DFS)等。顺序搜索是逐个比较元素直到找到目标或遍历完整个数据集,而二分搜索是基于有序数据集进行折半查找。广度优先搜索和深度优先搜索是针对图和树等非线性结构的搜索算法,用于遍历整个结构以找到目标元素或确定其存在性。 排序算法和搜索算法在实际应用中起到至关重要的作用。排序算法可以用于对大量数据进行排序,提高数据的检索效率和处理速度。搜索算法则可以在各种应用中快速定位和获取所需信息,如在数据库中查找特定记录、在搜索引擎中查找相关结果、在图形图像处理中寻找特定图像等。对于开发者和学习者来说,理解和掌握排序和搜索算法是非常重要的。它们是基础算法,也是面试中常被问到的知识点。通过深入学习和实践排序和搜索算法,可以提高编程能力,优化算法设计,并在实际应用

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常数时间插入、删除和获取随机元素

题目要求实现对于插入与删除操作时间复杂度为O(1)的数据结构,很容易联想到链表与哈希表,题目还要求随机返回值的时间复杂度也是O(1),而单纯的链表与哈希表都无法满足这个要求,且在给定值的情况下链表的查找时间复杂度为O(n),不适用于本题,所以需要使用哈希表配合数组来实现,将值作为哈希表的key,在数组中的索引作为哈希表的value,这样对于insert与getRandom操作的时间复杂度都是O(1),对于remove操作需要将传入的value在数组中的索引值取出,然后将数组中最后一个值覆盖到这个索引,然后更改最后一个值在哈希表中的索引,最后删除数组中最后一个值以及哈希表中该值作为的key,这样就实现了O(1)复杂度的remove操作。首先在构造函数定义对象作为哈希表以及数组,在insert操作中,如果哈希表中已存在该值,则直接返回false,如果不存在则添加该值到哈希表作为key并将数组的长度作为值,在数组后追加该值,返回true,在remove操作中首先判断如果不存在该值则直接返回false,如果存在值则取出该值的index,然后将数组的最后一个值取出并在哈希表中将该值作为key,将index作为值,即将最后一个值覆盖到要删除的位置,然后将哈希表中要删除的值的索引删除,将数组的该值位置覆盖为最后一个值,然后删除数组中最后一个值,在getRandom操作中直接返回一个随机的数组值即可。

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