《LC基礎(chǔ)知識專科》課件

《LC基礎(chǔ)知識?？啤稰PT課件歡迎來到《LC基礎(chǔ)知識?？啤氛n程，我們將深入探討算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的經(jīng)典問題解決方法。一起學習，一起成長！課程概覽算法深入理解算法的定義、特性、分析方法以及常見算法類型。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)掌握線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、樹結(jié)構(gòu)、圖結(jié)構(gòu)等常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性和操作。應用實踐結(jié)合經(jīng)典問題和LeetCode練習，培養(yǎng)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應用能力。什么是算法?算法是解決特定問題的一系列步驟，可以被計算機執(zhí)行。它是一個明確且有限的指令序列，用于解決問題或完成任務。算法常見問題排序?qū)⒁唤M數(shù)據(jù)按特定順序排列，例如從小到大或從大到小。查找在數(shù)據(jù)集合中找到特定的元素，例如查找某個數(shù)字是否存在于數(shù)組中。遍歷依次訪問數(shù)據(jù)集合中的每個元素，例如逐個讀取數(shù)組中的所有元素。計算對數(shù)據(jù)進行數(shù)學運算，例如求解方程或計算數(shù)據(jù)的平均值。時間復雜度分析時間復雜度衡量算法執(zhí)行時間隨著輸入規(guī)模增長的速度。它通常用大O符號表示，例如O(n)、O(n^2)、O(logn)?？臻g復雜度分析空間復雜度衡量算法執(zhí)行過程中所需額外存儲空間隨著輸入規(guī)模增長的速度。它也通常用大O符號表示。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是組織和存儲數(shù)據(jù)的方式。它定義了數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，方便高效地訪問和操作數(shù)據(jù)。線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)組元素在內(nèi)存中連續(xù)存放，可以通過索引訪問。鏈表元素通過指針連接，可以動態(tài)地添加或刪除元素。棧遵循后進先出(LIFO)原則，只能在頂部進行添加和刪除操作。隊列遵循先進先出(FIFO)原則，只能在尾部添加元素，在頭部刪除元素。鏈表的基本操作鏈表的基本操作包括插入、刪除、查找和遍歷。插入和刪除操作比數(shù)組更靈活，但查找操作需要遍歷整個鏈表。棧和隊列1棧2隊列3線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)遞歸和回溯遞歸是一種將問題分解成子問題，并通過解決子問題來解決原問題的算法技巧?；厮菔且环N嘗試所有可能解，并根據(jù)約束條件進行回退的算法技巧。分治算法分治算法是一種將問題分解成子問題，遞歸地解決子問題，然后合并子問題的解以得到原問題的解的算法技巧。動態(tài)規(guī)劃動態(tài)規(guī)劃是一種通過存儲子問題的解來避免重復計算的算法技巧，通常用于優(yōu)化遞歸算法的效率。貪心算法貪心算法是一種每次都選擇當前看起來最優(yōu)的解，并希望最終得到全局最優(yōu)解的算法技巧。它通常用于優(yōu)化問題，但不能保證始終得到最優(yōu)解。排序算法概述排序算法用于將一組數(shù)據(jù)按特定順序排列。常見的排序算法包括冒泡排序、選擇排序、插入排序、歸并排序和快速排序。冒泡排序冒泡排序是一種簡單的排序算法，通過反復比較相鄰元素并交換位置來實現(xiàn)排序。選擇排序選擇排序也是一種簡單的排序算法，通過每次從剩余元素中選擇最小的元素放到已排序部分的末尾來實現(xiàn)排序。插入排序插入排序是一種效率相對較高的排序算法，通過將每個元素插入到已排序部分的合適位置來實現(xiàn)排序。歸并排序歸并排序是一種基于分治思想的排序算法，通過將數(shù)據(jù)遞歸地分成子序列，排序子序列，并合并排序后的子序列來實現(xiàn)排序?？焖倥判蚩焖倥判蛞彩且环N基于分治思想的排序算法，通過選擇一個基準元素，將數(shù)據(jù)劃分為小于基準元素的子序列和大于基準元素的子序列，并遞歸地排序子序列來實現(xiàn)排序。二分查找二分查找是一種高效的查找算法，適用于有序數(shù)據(jù)。它通過不斷縮小查找范圍來找到目標元素。什么是樹?樹是一種非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它由節(jié)點組成，節(jié)點之間通過邊連接。樹結(jié)構(gòu)通常用于表示層級關(guān)系或樹狀結(jié)構(gòu)。二叉樹的遍歷1先序遍歷先訪問根節(jié)點，然后訪問左子樹，最后訪問右子樹。2中序遍歷先訪問左子樹，然后訪問根節(jié)點，最后訪問右子樹。3后序遍歷先訪問左子樹，然后訪問右子樹，最后訪問根節(jié)點。二叉搜索樹二叉搜索樹是一種特殊的二叉樹，它滿足左子樹所有節(jié)點的值都小于根節(jié)點的值，右子樹所有節(jié)點的值都大于根節(jié)點的值。二叉搜索樹可以高效地進行查找、插入和刪除操作。圖論基礎(chǔ)圖論是一種研究圖的數(shù)學分支，圖由節(jié)點和邊組成，節(jié)點表示實體，邊表示實體之間的關(guān)系。圖論在計算機科學中有很多應用，例如網(wǎng)絡(luò)路由、社交網(wǎng)絡(luò)分析等。廣度優(yōu)先搜索廣度優(yōu)先搜索是一種圖搜索算法，它從起始節(jié)點開始，逐層遍歷圖，直到找到目標節(jié)點。它通常用于查找最短路徑。深度優(yōu)先搜索深度優(yōu)先搜索是一種圖搜索算法，它從起始節(jié)點開始，沿著一條路徑一直向下遍歷，直到找到目標節(jié)點或遍歷完所有節(jié)點。它通常用于查找所有路徑。最短路徑算法最短路徑算法用于查找圖中兩個節(jié)點之間的最短路徑。常見的最短路徑算法包括Dijkstra算法和A*算法。最小生成樹算法最小生成樹算法用于從連通圖中找到一棵包含所有節(jié)點的生成樹，且所有邊的權(quán)值之和最小。常見的最小生成樹