算法与数据结构考点总结
算法与数据结构是计算机科学的核心基础,也是面试与考试中的高频考点。以下是 常见考点 与 解题技巧 的全面解析:
一、数据结构考点
- 数组与链表
数组:
特点:连续内存、随机访问、插入删除效率低。
考点:二分查找、双指针(如两数之和)。
链表:
特点:非连续内存、插入删除效率高、访问效率低。
考点:反转链表、环形链表检测、合并有序链表。
- 栈与队列
栈:
特点:后进先出(LIFO)。
考点:括号匹配、表达式求值、单调栈(如接雨水问题)。
队列:
特点:先进先出(FIFO)。
考点:滑动窗口最大值、BFS 算法。
- 树与图
二叉树:
考点:遍历(前序、中序、后序、层序)、平衡二叉树、二叉搜索树。
图:
考点:DFS/BFS、最短路径(Dijkstra、Floyd)、拓扑排序。
- 哈希表
特点:O(1) 时间复杂度的查找与插入。
考点:两数之和、字母异位词分组、LRU 缓存。
二、算法考点
- 排序算法
常见算法:
快速排序、归并排序、堆排序、冒泡排序。
考点:
时间复杂度与空间复杂度分析。
应用场景(如 Top K 问题用堆排序)。
- 查找算法
二分查找:
考点:有序数组查找、旋转数组查找。
哈希查找:
考点:哈希冲突解决(链地址法、开放地址法)。
- 动态规划(DP)
特点:将问题分解为子问题,避免重复计算。
考点:
背包问题(0-1 背包、完全背包)。
最长公共子序列(LCS)、最长递增子序列(LIS)。
- 贪心算法
特点:每一步选择局部最优解,期望达到全局最优。
考点:
区间调度问题(如活动选择)。
最小生成树(Prim、Kruskal)。
- 分治算法
特点:将问题分解为多个子问题,分别求解后合并结果。
考点:
归并排序、快速排序。
大整数乘法、矩阵乘法(Strassen 算法)。
三、高频面试题与解题技巧
- 两数之和
问题:给定数组和目标值,找出和为目标值的两个数。
解法:哈希表存储已遍历元素,时间复杂度 O(n)。
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def two_sum(nums, target):
hash_map = {}
for i, num in enumerate(nums):
if target - num in hash_map:
return [hash_map[target - num], i]
hash_map[num] = i
2. 反转链表
问题:反转单链表。
解法:迭代或递归实现。
python
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def reverse_list(head):
prev, curr = None, head
while curr:
next_node = curr.next
curr.next = prev
prev = curr
curr = next_node
return prev
3. 接雨水
问题:给定柱状图,计算能接多少雨水。
解法:单调栈或双指针,时间复杂度 O(n)。
python
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def trap(height):
left, right = 0, len(height) - 1
left_max, right_max = 0, 0
result = 0
while left < right:
if height[left] < height[right]:
left_max = max(left_max, height[left])
result += left_max - height[left]
left += 1
else:
right_max = max(right_max, height[right])
result += right_max - height[right]
right -= 1
return result
四、备考建议
刷题平台:
LeetCode、牛客网、Codeforces。
学习资源:
《算法导论》:经典教材,深入理解算法原理。
《剑指 Offer》:面试高频题解析。
时间管理:
每天 2-3 小时刷题,重点突破薄弱环节。
总结
算法与数据结构考点涵盖广泛,需通过 理论学习 + 实践刷题 相结合的方式掌握。建议从基础数据结构入手,逐步攻克动态规划、贪心算法等难点,同时注重时间复杂度的分析与优化。