《算法十二》（个人笔记）
个人算法笔记：
STL：标准模板库
Standard Template Library
STL概述:
序列式容器：数据无序
vector数组
list双向链表
deque双向动态队列
关系式容器：数据有序
map
set
multimap
multiset
容器都有的功能：增删改查
容器都有的函数：
构造、析构、插入、删除
查找、拷贝构造、元素个数......
迭代器：返回地址
迭代器：用来定位容器中某个元素
数组：下标
链表：next指针
容器：智能指针
迭代器返回值：是容器中元素的地址
因此每次使用最好初始化begin()
迭代器.begin()：指向第一个元素的地址
迭代器.end()：指向最后一个元素的后面
容器.insert(迭代器, 数据)：插入
如果容器发生改变，迭代器会失效
List：双向动态链表
数组&&链表：数组查找高效
链表插入删除高效
数组连续，链表不连续
deque：双向动态队列
介于数组和链表之间
排序算法：shell排序/基数排序/桶排序
shell排序：
1.优化后的插入排序
2.按步长step分组：步长一开始设置为元素个数/2
3.组内插入排序
4.步长=步长/2
基数排序：
1.创建临时数组
2.初始化临时数组
3.临时数组排序
4.将临时数组值赋值回原数组
5.delete临时数组
限制：1.不能有重复运算
2.空间浪费大
优点：不需要经过比较
桶排序：基数排序的升级
1.根据数据范围获取排序次数
2.制作桶并且初始化
3.遍历a数组并且按照排序依据将a数组元素存到桶里
4.放回原来数组里
总结：希尔排序速度快，不稳定
桶排序速度快，稳定，但是空间复杂度高
分治：分而治之
二分查找：折半查找
归并排序：两个有序数组合并为一个有序数组
归并排序：
递归的拆分+合并
合并：
1.准备临时数组
2.将数据元素依序放到临时数组中
3.将数据元素从临时数组拷贝回到原数组中，释放临时数组
二分查找：有序数组按照二分方式来查找数据
递归方法：int mid = l + (r-l)/2;//中间
if(l==r) return -1;//没有找到的情况,此时l==r
if(finddata==a[mid]) return mid;
if(finddata>a[mid]) half_find(a, mid+1, r, finddata);
if(finddata<a[mid]) half_find(a, l, mid, finddata);
非递归方法：int mid;
int left = l;
int right = r;
while(left < right){
mid = left + (right-left)/2;
if(finddata == a[mid]) return mid;
if(finddata > a[mid]){
left = mid+1;
}else{
right = mid;
}
}
return -1;//没有找到的情况,此时left==right
递归练习之汉诺塔问题：
if(num<1) return;//num不符合实际的情况
han_nuo(num-1, A, C, B);
printf("%c-->%c \n", A, C);
han_nuo(num-1, B, A, C);
二分查找与归并排序总结：
都是分治思想
二分：每次排除一半
归并：拆分成为2个，递归的进行拆分直到都成为有序数组
然后合并有序数组————>排序成功
N叉树：
一棵树有多个分叉
森林：多棵树
节点：树中的元素，子树
枝干，叶子节点，路径长度
层：根节点到某些结点的路径长度相同，同一层
N叉树的增删改查
有序二叉树：
二叉树：每个节点有且只有2个孩子
有序二叉树：左孩子<根<右孩子
叶子节点：没有孩子的节点
寻路算法：
1.深度寻路算法：
二维地图：二维数组
二维数组上标识特定数值作为地图上对象
应用于RGB游戏中比较广泛
缺点：1.二维地图，只可以走直线
2.不一定能找到最佳路径
2.广度寻路算法：
遍历整个地图中所有可以走的点
并且将其存入到一颗四叉树里
之后从起点开始搜索这棵树查找终点即可
小总结：
深度寻路：
有回退 循环少 适用于宽阔大地图 不一定能找到最短路径
广度寻路：
没有回退 循环多 适用与小地图 一定能找到最短路径
但是都只能走直线
3.A星寻路：
结构：N叉树
直线代价斜线代价：符合勾股定理
代价：每走一步,距离终点所付出的
f = g + h + w;
f : 当前点到终点的代价
g : 起点到当前点的代价
h : 当前点到终点的预估代价（只计算直线距离，并忽略障碍）
w : 权重 路： 平地 上坡路 丘陵 沼泽 坑
动态规划：
使用动态规划：重叠子问题
最优值，最佳解
斐波那契数列问题
背包问题：
当背包重量==0：什么也不能偷
B(i, j):i代表还有几件商品可以偷
j代表还剩下的背包空间是多少
机试准备：
1.setfill/setw使用
float f1 = 2.99;
float f2 = 8.9099;
int i = 10;
cout << setfill('*');
//setw是设置域宽，就是输出数据所占几列
//如果在默认的情况下，输出的数据不能达到所规定的域宽就用空格填充
//setfill是设置填充物
//使用操纵符时，需要包含头文件iomanip
cout << setw(10) << f1 << endl;
cout << setw(10) << f2 << endl;
cout << setw(10) << i << endl;
2.定义结构体
struct Student{
int id;
char name[20];
};
可以使用typedef添加别名
typedef struct Student{
int id;
char name[20];
}Student;
使用：Student s;
3.关于字符串读取
string str = "hello gy";
int i = 0;
while(str[i] != '\0'){
cout << str[i] << endl;
i++;
}
4.排序问题
复试不要求一般用：冒泡排序
int len = 6;
int num[] = {5,2,77,1,99,66};
for(int i=0; i<len-1; i++){
for(int j=0; j<len-1-i; j++){
if( num[j]>num[j+1] ){
int temp = num[j];
num[j] = num[j+1];
num[j+1] = temp;
}
}
}
for(int i=0; i<len; i++){
cout << num[i] << " ";
}
5.数字和字符之间转换
例如:将字符'7'转为数字7
char a = '7';
int a_num = a - '0';
例如:将数字 5 转换成字符'5'
int b_num = 5;
char b = b_num + '0';
6.进制转化:10进制转8进制
int num = 666;
int result[100];
int len = 0;
while(num/8 != 0){
result[len] = num%8;
len++;
num /= 8;
}
result[len] = num;
for(int i=len; i>=0; i--){
cout << result[i] <<endl;
}
7.质数判断
int num = 10;
int temp = sqrt(num);
bool isZhiShu = true;//默认是质数
for(int i=2; i<=temp; i++){
if( num%i==0 ){
isZhiShu = false;//不是质数
break;
}
}
if(isZhiShu){
cout << "是质数" << endl;
}else{
cout << "不是质数" << endl;
}
8.字符串拷贝函数strcpy
char *strcpy(char *dest, const char *src);
将参数 src 字符串拷贝至参数 dest 所指的地址
char string[10];
char *str1 = "abcdefgh";
//将str1的内容拷贝给string数组
strcpy(string, str1);
printf("%s\n", string);
9.字符串拼接函数strcat
char *strcat(char *dest, const char *src);
作用:返回dest字符串起始地址，并且dest = dest+src
char str[20];
char* str1 = "gyy";
char* str2 = "wgg";
strcat(str, str1);
strcat(str, str2);
printf("%s\n", str);
10.字符串比较函数strcmp
int strcmp(const char *s1, const char *s2);
若s1==s2返回0;s1>s2返回大于0;s1<s2返回小于0
char *a = "aBcDeF";
char *b = "AbCdEf";
char *c = "aacdef";
char *d = "aBcDeF";
printf("%d\n",strcmp(a,b));
printf("%d",strcmp(a,d));
11.计算字符串长度函数strlen
计算指定的字符串长度,不包括结束字符'\0' a
size_t strlen(const char *s);
返回字符串s的字符数
但是sizeof返回的是变量声明后所占的内存数,不是实际长度
char str[5] = "abcd";
cout << strlen(str) << endl;//4
cout << sizeof(str) << endl;//5
基本冒泡排序：
for(int i=0; i<n-1; i++){
for(int j=0; j<n-1-i; j++){
if(a[j]>a[j+1]){
int temp = a[j];
a[j] = a[j+1];
a[j+1] = temp;
}
}
}
基本二分查找：
int left = 0;
int right = len - 1;
int mid;
while( left<=right){
mid = left + (right - left)/2;//防止溢出
if(find_data == a[mid]){
return mid;
}else if(find_data > a[mid]){
left = mid + 1;
}else{
right = mid - 1;
}
}
return -1;//没有找到
基本选择排序：
从待排序的数据中选出最小的元素放在起始位置，然后再从剩余的未排序元素中寻找到最小的元素，放到已排序的序列的末尾
1.我们的目标是找到最小的数min,放到第一位
2.我们的目标是,找出除了min以外的最小值,让它排在第2位
3.重复2直到结束
for(int i=0; i<a.length-1; i++){//需要几轮,例如a=[1,2,3,4,5]需要4轮,最后一个肯定是最大值
//每轮遍历开始前，默认第一个数为最小值
int min = a[i];
int minIndex = i;
for(int j=i+1; j<a.length; j++){
if(min>a[j]){
min = a[j];
minIndex = j;//记录下标
}
}
//如果最小值改变了,那么交换
if(min!=a[i]){
a[minIndex] = a[i];
a[i] = min;
}
}
基本插入排序：
void insertSort(int a[], int n){
for(int i=1; i<n; i++){//默认第一个元素a[0],只有一个数,有序
int temp = a[i];//存储当前要插入元素
int j = i - 1;
while( j>=0 && temp<a[j] ){//从后往前找合适位置
a[j+1] = a[j];//没找到，元素后移
j--;
}
//此时找到了合适位置
//每次没找到都j--所以最后插在j+1位置
a[j+1] = temp;
}
//打印
for(int i=0; i<n; i++){
cout << a[i] << " ";
}
}
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