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小白学算法: 哈希 - 数据结构和算法教程

需要Hash数据结构 互联网上的数据每天都在成倍增加,有效存储这些数据始终是一个难题。在日常编程中,这些数据量可能不是那么大,但仍然需要轻松高效地存储、访问和处理。...用于此目的的一种非常常见的数据结构是数组数据结构。 现在问题来了,如果数组已经存在,还需要一个新的数据结构吗!答案就在“效率”二字。...这就是哈希数据结构发挥作用的方式。随着哈希数据结构的引入,现在可以轻松地在恒定时间内存储数据并在恒定时间内检索数据。...哈希函数创建键和值之间的映射,这是通过使用称为哈希函数的数学公式来完成的。散列函数的结果称为散列值或散列。哈希值是原始字符串的表示,但通常小于原始字符串。...算法: 该算法非常简单。  对第一个数组 arr1[] 进行排序。 在已排序的 arr1[] 中查找 arr2[] 的元素。

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小白学算法-数据结构和算法教程: 队列的应用

检查给定图是否是二分图 二分图是一种图,其顶点可以分为两个独立的集合 U 和 V,使得每条边 (u, v) 要么连接从 U 到 V 的顶点,要么连接从 V 到 U 的顶点。...不可能使用两种颜色对具有奇数循环的循环图进行着色。  检查图是否为二分图的算法: 解法步骤: 一种方法是使用 回溯算法 m 着色问题来检查图是否为 2-colorable 。 ...以下是一个使用广度优先搜索 (BFS) 来确定给定图是否为二分图的简单算法。  将红色分配给源顶点(放入 U 组)。  将所有邻居涂成蓝色(放入集合 V 中)。 ...上述算法仅在 图是连通的情况下才有效。在上面的代码中,我们总是从源 0 开始,并假设从源 0 访问顶点。一个重要的观察是,没有边的图也是二分图。请注意,二分条件表示所有边都应从一组到另一组。...辅助空间:O(V),因为我们有一个 V 大小的数组。 如果使用邻接表来表示图,时间复杂度将为 O(V+E)。 适用于连接图和断开图。

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    小白学算法-数据结构和算法教程: 数组旋转的反转算法

    数组旋转的反转算法 给定一个大小为N的数组 arr[],任务是将数组向左旋转d 个位置。...使用复杂算法。 另一种方法(反转算法): 这里我们将讨论另一种方法,该方法使用反转数组的一部分的概念。这个想法背后的直觉如下: 如果我们仔细观察,我们可以看到一组数组元素正在改变其位置。...例如,以下数组: arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}和 d = 2 。 旋转后的数组为 {3, 4, 5, 6, 7, 1, 2} 具有前两个元素的组正在移动到数组的末尾。...旋转后,具有前 5 个元素{7, 6, 5, 4, 3}和后 2 个元素{2, 1} 的块中的元素应按初始数组的实际顺序 [即,{3, 4, 5, 6, 7} 和 {1, 2} ]但这里情况相反。 ...,1,N); 插图: 请按照下图更好地理解算法: 例如,采用数组arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}和d = 2。

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    小白学算法-数据结构和算法教程: 反转链表

    5->4->3->2->1->NULL 输入:NULL  输出:NULL 输入:1->NULL  输出:1->NULL  通过迭代法反转链表: 这个想法是使用三个指针curr、prev和next...辅助空间: O(1) 使用递归反转链表: 这个想法是使用递归到达链表的最后一个节点,然后开始反转链表。 插图: 请按照以下步骤解决问题: 将链表分为两部分——第一个节点和链表的其余部分。...20 反向链表 20 4 15 85 时间复杂度: O(N),每个节点访问一次辅助空间: O(N),函数调用栈空间 通过尾递归方法反转链表: 这个想法是维护三个指针previous、current和next...请按照以下步骤解决问题: 将节点(值和地址)存储在堆栈中,直到输入所有值。 一旦所有条目完成,将头指针更新到最后一个位置(即最后一个值)。...开始弹出节点(值和地址)并以相同的顺序存储它们,直到堆栈为空。 将堆栈中最后一个节点的下一个指针更新为 NULL。 下面是上述方法的实现: # 上述方法的 Python 代码 # 单链表的定义。

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    小白学算法-数据结构和算法教程:什么链表以及操作

    链表是一种线性数据结构,其中元素不存储在连续位置,而是使用指针链接。链表形成一系列相连的节点,每个节点存储数据和下一个节点的地址。...链表的最后一个节点指向NULL或nullptr,表示链表的结尾。该节点称为尾节点。 为什么需要链表数据结构? 下面列出了链表的一些优点,它将帮助您理解为什么有必要了解它。...动态数据结构:可以在运行时根据操作插入或删除来分配或取消分配内存大小。 易于插入/删除:元素的插入和删除比数组简单,因为插入和删除后不需要移动元素,只需更新地址。...高效的内存利用:众所周知,链表是一种动态数据结构,其大小根据要求增加或减少,从而避免了内存的浪费。  实现:可以使用链表来实现各种高级数据结构,如堆栈、队列、图、哈希图等。...这允许向前和向后两个方向遍历,但需要额外的内存用于向后引用。

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    2023 跟我一起学算法:数据结构和算法-数组

    数组是存储在连续内存位置的相同变量类型的项目的集合。它是最流行和最简单的数据结构之一,通常用于实现其他数据结构。数组中的每个项目都从 0 开始索引。...数组的应用、优点与缺点 数组数据结构的应用: 存储和访问数据:数组用于按特定顺序存储和检索数据。例如,数组可用于存储一组学生的分数,或气象站记录的温度。...冒泡排序、合并排序和快速排序等排序算法严重依赖数组。 搜索:可以使用线性搜索和二分搜索等算法在数组中搜索特定元素。 矩阵:数组用于表示数学计算中的矩阵,例如矩阵乘法、线性代数和图像处理。...**栈和队列:**数组作为底层数据结构来实现栈和队列,常用于算法和数据结构中。 图:数组可用于表示计算机科学中的图。数组中的每个元素代表图中的一个节点,节点之间的关系由数组中存储的值表示。...**快速数据检索:**数组允许快速数据检索,因为数据存储在连续的内存位置中。这意味着可以快速有效地访问数据,而不需要复杂的数据结构或算法。 **内存效率:**数组是一种节省内存的数据存储方式。

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    PHP数据结构-在学数据结构和算法的时候我们究竟学的是啥?

    PHP数据结构-在学数据结构和算法的时候我们究竟学的是啥? 一说到数据结构与算法,大家都会避之不及。这本来是一门专业基础课,但是大部分人都并没有学好,更不用说我这种半路出家的码农了。...不过,还好一切都不晚,在这里,我们就用 PHP 作为示例代码,来和大家一起真正的从头学一遍恐怖的数据结构与算法。 数据结构 什么是数据结构呢?...就像你去一家书店,或者是图书馆,或者是你家的书柜。这些书应该怎么摆放呢?关于书的摆放形式,就是数据结构。...你可以乱七八糟的摆放,也可以分门别类的摆放,也可以根据自己的兴趣爱好摆放,也可以将最常用的书放在手边,将不常看的书放在柜子的深处。这些都是数据结构。...上面说的那些逻辑结构,都可以用顺序或者链式的方式来实现,不管使用哪种方式,都可以完成对应逻辑结构的算法操作,但不同的形式或者算法又有不同的效率。而效率,正是整个数据结构和算法学习核心中的核心。

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    Qz学算法-数据结构篇(引入)

    一.引入1.经典算法面试题字符串匹配问题 1)有一个字符串 str1 = "世界你好 你好Java你好Java 你好数据结构菜鸟",和一个子串 str2 = "你好Java" 2)现在要判断str1是否含有...暴力匹配KMP算法>汉诺塔分治算法八皇后回溯问题马踏棋盘图的深度优化遍历算法(DFS)+贪心算法优化2.数据结构和算法的重要性算法是程序的灵魂,优秀的程序可以在海量数据计算时,依然保持高速计算一般来讲程序会使用了内存计算框架...目前程序员面试的门槛越来越高,很多一线IT公司,都会有数据结构和算法面试题(负责的告诉你,肯定有的)如果你不想永远都是代码工人,那就花时间来研究下数据结构和算法二.数据结构和算法的介绍1.数据结构和算法的关系数据...要学习好数据结构就要多多考虑如何将生活中遇到的问题,用程序去实现解决程序=数据结构+算法数据结构是算法的基础,换言之,想要学好算法,需要把数据结构学到位。...所以说,要想算法好,学好数据结构是很有必要的,这要求我们要多想,多思考,在下面的基本结构中会有博主的个人思考,如果有小伙伴看了觉得有所启发,还请来个三连

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    Qz学算法-数据结构篇(排序算法--冒泡、选择)

    事前估算的方法通过分析某个算法的时间复杂度来判断哪个算法更优1.时间频度时间频度:一个算法花费的时间与算法中语句的执行次数成正比例,哪个算法中语句执行次数多,它花费时间就多。...而n3+5n和6n3+4n,执行曲线分离,说明多少次方式关键2.时间复杂度一般情况下,算法中的基本操作语句的重复执行次数是问题规模的某个函数,用T(n)表示,若有某个辅助函数f(n),使得当n趋近于无穷大时...平均时间复杂度和最坏时间复杂度是否一致,和算法有关算法的空间复杂度1.基本介绍类似王时间复杂度的过论,一个算法的空间复杂度(Space Complexity)定义为该算法所耗费的存储空间,它也是问题规模...有的算法需要占用的临时工作单元数与解决问题的规模有关,它随着的增大而增大,当n较大时,将占用较多的存储单元,例如快速排序和归并排序算法就属于这种情况在做算法分析时,主要讨论的是时间复杂度。...一些缓存产品(redis,,memcache)和算法(基数排序)本质就是用空间换时间1.冒泡排序1.基本介绍冒泡排序(Bubble Sorting)的基本思想是:通过对待排序序列从前向后(从下标较小的元素开始

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    Qz学算法-数据结构篇(排序算法--插入、希尔)

    插入排序1.基本介绍插入式排序属于内部排序法,是对于欲排序的元素以插入的方式找寻该元素的适当位置,以达到排序的目的。...2.基本思想插入排序(Insertion Sorting).的基本思想是:把n个待排序的元素看成为一个有序表和一个无序表,开始时有序表中只包含一个元素,无序表中包含有n-1个元素,排序过程中每次从无序表中取出第一个元素...,把它的排序码依次与有序表元素的排序码进行比较,将它插入到有序表中的适当位置,使之成为新的有序表。...} {1,2,3,4,5,6}结论:当需要插入的数是较小的数时,后移的次数明显增多,对效率有影响由此引出了希尔排序希尔排序1.基本介绍希尔排序是希尔(Donald Shell)于1959年提出的一种排序算法...2.基本思想希尔排序是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序:随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多,当增量减至1时,整个文件恰被分成一组,算法便终止3.思路分析4.需求引入有一群小人

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    【数据结构与算法】【初学者也能学的数据结构与算法】迭代算法专题

    迭代算法,这是一种解决问题的强大工具。通过迭代,我们可以重复应用一组规则或操作来解决复杂的问题。本文将从基础的迭代概念开始,逐步介绍迭代算法的不同应用和技巧 1....迭代与动态规划:迭代与动态规划经常结合使用,以解决一些具有最优子结构性质的问题。通过迭代计算和存储子问题的解,我们可以避免重复计算,提高算法效率。...通过这种方式,我们避免了重复计算,提高了算法效率。 3. 迭代算法的应用 迭代算法在各种数据结构和算法中都有广泛的应用。...以下是一些常见的迭代算法应用: 链表和数组的遍历:通过迭代,我们可以逐个访问链表或数组中的元素。 图的遍历:通过迭代,我们可以访问图中的所有节点和边。...排序算法:许多排序算法,如冒泡排序、插入排序和快速排序,都使用了迭代的思想。 搜索算法:许多搜索算法,如深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS),也使用了迭代的方法。

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    Qz学算法-数据结构篇(排序算法--快速、归并)

    快速排序1.基本介绍快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。...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...,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...2.思路分析图片说明: 可以看到这种结构很像一棵完全二叉树,本文的归并排序我们采用递归去实现(也可采用迭代的方式去实现)分阶段可以理解为就是递归拆分子序列的过程归并排序思想示意图2-合并相邻有序子序列:...再来看看治阶段,我们需要将两个己经有序的子序列合并成一个有序序列,比如上图中的最后一次合并,要将[4,5,7,8]和[1,2,3,6]两个已经有序的子序列,合并为最终序列[1,2,3,4,5,6,7,8

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    Qz学算法-数据结构篇(排序算法--基数、总结)

    ,数据溢出,则每个一维数组(桶),大小定为arr.length //3.基数排序是使用空间换时间的经典算法 int[][] bucket = new int[10][arr.length...,数据溢出,则每个一维数组(桶),大小定为arr.length //3.基数排序是使用空间换时间的经典算法 int[][] bucket = new int[10][arr.length...]]之前,则称这种排序算法是稳定的,否则称为不稳定的] 有负数的数组,我们不用基数排序来进行排序,如果要支持负数,参考:​​https://code.i-harness.com/zh-CN/q/e98fa9​​...排序算法总结和对比 相关术语解释 稳定:如果a原本在b前面,而a=b,排序之后a仍然在b的前面; 不稳定:如果a原本在b的前面,而a=b,排序之后a可能会出现在b的后面; 内排序:所有排序操作都在内存中完成...; 外排序:由于数据太大,因此把数据放在磁盘中,而排序通过磁盘和内存的数据传输才能进行; 时间复杂度:一个算法执行所耗费的时间。

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    数据结构和算法

    数据结构和算法 数据结构是为算法服务的,算法要作用在特定的数据结构。 ?...10个数据结构:数组、链表、栈、队列、散列表、二叉树、堆、跳表、图、Trie树; 10个算法:递归、排序、二分查找、搜索、哈希算法、贪心算法、分治算法、回溯算法、动态规划、字符串匹配算法。...时间复杂度和空间复杂度分析 数据结构和算法本身就是为了解决“快”和“省”的问题。让代码运行更快,更省储存空间。那首先我们就要先了解自己写的代码复杂度,这里就需要用到时间复杂度和空间复杂度分析。...3、乘法规则:嵌套代码的复杂度等于内外复杂度的乘积 T(n)代码执行时间,O(f(n))表示代码执行次数 T(n) = O(f(n)) 常用的复杂度级别 多项式阶:随着数据规模的增长,算法的执行时间和空间占用...非多项式阶:随着数据规模的增长,算法的执行时间和空间占用暴增,这列算法性能极差。包括,O(2^n)(指数阶)、O(n!)(阶乘阶) ?

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    Qz学算法-数据结构篇(哈希表)

    哈希表1.需求引入有一个公司,当有新的员工来报道时要求将该员工的信息加入id,性别,年龄,住址),当输入该员工的id时,要求查找到该员工的所有信息.要求:不使用数据库,尽量节省内存,速度越快越好=>哈希表...(散列)2.基本介绍散列表(Hash table,也叫哈希表广),是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。...也就是说,它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录,以加快查找的速度。...这个映射函数叫做散列函数,存放记录的数组叫做散列表3.思路分析使用链表来实现哈希表,该链表不带表头 [即:链表的第一个结点就存放雇员信息]思路分析并画出示意图代码实现[增删改查(显示所有员工,按id查询...static void main(String[] args) { //创建哈希表 HashTab hashTab = new HashTab(7); //写一个简单的菜单

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    Qz学算法-数据结构篇(链表、栈)

    链表(Linked List)链表是有序的列表,但是它在内存中是存储如下介绍链表是以节点的方式来存储,是链式存储每个节点包含data域,next域:指向下一个节点.如图:发现链表的各个节点不一定是连续存储链表分带头节点的链表和没有头节点的链表...提示:用一个不带头结点的循环链表来处理Josephus问题:先构成一个有个结点的单循环链表,然后由结点起从1开始计数,计到m时,对应结点从链表中删除,然后再从被删除结点的下一个结点又从1开始计数,直到最后一个结点从链表中册则除算法结束...补充:小孩报数前,先让first和helper移动k-1次 2.当小孩报数时,让first和helper指针同时的移动m-1次 3.这时就可以将first指向的小孩节点出圈 first = first.next...允许插入和删除的一端,为变化的一端,称为栈顶(Top),另端为固定的一端,称为栈底(Bottom)。...处理递归调用:和子程序的调用类似,只是除了储存下一个指令的地址外,也将参数、区域变量等数据存入堆栈中。表达式的转换[中缀表达式转后缀表达式]与求值(实际解决)。二叉树的遍历。

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    数据结构和算法

    数据结构和算法是计算机科学中最重要的概念之一。如果您不熟悉计算机科学或编程,本文将为您提供有关数据结构和算法的概述。这也是Landscape系列的第二集。 ?...image 1.数据结构 数据结构是指数据的组织和操作方式。它试图找到提高数据访问效率的方法。在处理数据结构时,我们不仅关注一个数据,而且关注不同的数据集以及它们如何以有组织的方式相互关联。...简单的排序算法是冒泡排序,选择排序和插入排序。 冒泡排序:这是最简单的排序算法。我们从数组的开头开始,如果第一个元素大于第二个元素,则交换前两个元素。...它对于较小的数据集是有效的,但对于较大的列表而言效率非常低。它比Selection Sort和Bubble Sort算法更好。O(n 2)平均值和最差值。 ?...其思想是为输入字符分配可变长度代码,分配代码的长度基于相应字符的频率。 ? image 更多 观看“数据结构和算法的风景”(YouTube)视频!

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    小白学算法-数据结构和算法教程: 使用开放寻址线性探测实现自己的哈希表

    Java 中使用链接实现哈希表 所有数据结构都有其自身的特点,例如,当需要快速搜索元素(在log(n)中)时,会使用BST。当需要在恒定时间内获取最小或最大元素时,使用堆或优先级队列。...类似地,哈希表用于在恒定时间内获取、添加和删除元素。在继续实施方面之前,任何人都必须清楚哈希表的工作原理。...因此,这里是哈希表工作的简要背景,还应该注意的是,我们将互换使用哈希映射和哈希表术语,尽管在 Java 中哈希表是线程安全的,而 HashMap 不是。...,以避免其他函数(如 get、add 和 remove)中的冗余。...() 现在来看看整个实现中最有趣和最具挑战性的功能。

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    【数据结构】算法和算法评价

    前言 本次文章包括算法、算法的特性、算法效率的度量、算法的计算。 ---- 算法定义 算法是对特定问题求解步骤的一种描述,是指令的有限序列,每条指令表示一个或多个操作。...算法的特性 有穷性:一个算法必须总在执行有穷步之后结束,且每一步都在有穷时间内完成。算法必须是有穷的,而程序可以是无穷的。...算法中基本运算(最深层循环内的语句)的频度与T(n)同数量级,因此通常采用算法中基本运算的频度f(n)来分析算法的时间复杂度。...算法的空间复杂度S(n)定义为该算法所耗费的存储空间,它是问题规模 n的函数,记为 S(n)=O(g(n)) 一个程序在执行时除需要存储空间来存放本身所用的指令、常数、变量和输入数据外,还需要一些对数据进行操作的工作单元和存储一些为实现计算所需信息的辅助空间...若输入数据所占空间只取决于问题本身,和算法无关,则只需要分析除输入和程序之外的额外空间。

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