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算法学习笔记

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数据结构

算法虐我千百遍，我待算法如初恋

这里的内容是我学习算法过程的一些记录，希望能一直坚持下去。

学习方法

把所有经典算法写一遍
看算法有关源码
加入算法学习社区，相互鼓励学习
看经典书籍
刷题

基本数据结构和算法

这些算法全部自己敲一遍：

链表

链表
双向链表

二叉树

二叉树
二叉查找树
伸展树(splay tree 分裂树)
平衡二叉树AVL
红黑树
B树,B+,B*
R树
Trie树(前缀树)
后缀树
最优二叉树(赫夫曼树)
二叉堆（大根堆，小根堆）
二项树
二项堆
斐波那契堆(Fibonacci Heap)

哈希表/散列表 (Hash Table)

散列函数
碰撞解决

字符串算法

排序
查找
- BF算法
- KMP算法
- BM算法
正则表达式
数据压缩

图的算法

图的存储结构和基本操作（建立，遍历，删除节点，添加节点）
最小生成树
拓扑排序
关键路径
最短路径: Floyd,Dijkstra,bellman-ford,spfa

排序算法

交换排序算法

冒泡排序
插入排序
选择排序
希尔排序
快排
归并排序
堆排序

线性排序算法

桶排序

查找算法

顺序表查找：顺序查找
有序表查找：二分查找
分块查找：块内无序，块之间有序；可以先二分查找定位到块，然后再到块中顺序查找
动态查找: 二叉排序树，AVL树，B- ，B+ （这里之所以叫 动态查找表，是因为表结构是查找的过程中动态生成的）
哈希表： O(1)

15个经典基础算法

Hash
快速排序
快递选择SELECT
BFS/DFS （广度/深度优先遍历）
红黑树（一种自平衡的二叉查找树）
KMP 字符串匹配算法
DP (动态规划 dynamic programming)
A*寻路算法：求解最短路径
Dijkstra：最短路径算法（八卦下：Dijkstra是荷兰的计算机科学家,提出”信号量和PV原语“,"解决哲学家就餐问题",”死锁“也是它提出来的）
遗传算法
启发式搜索
图像特征提取之SIFT算法
傅立叶变换
SPFA(shortest path faster algorithm) 单元最短路径算法

海量数据处理

Hash映射/分而治之
Bitmap
Bloom filter(布隆过滤器)
Trie树
数据库索引
倒排索引(Inverted Index)
双层桶划分
外排序
simhash算法
分布处理之Mapreduce

算法设计思想

迭代法
穷举搜索法
递推法
动态规划
贪心算法
回溯
分治算法

推荐阅读

刷题必备

《剑指offer》
《编程之美》
《结构之法:面试和算法心得》
《算法谜题》都是思维题

基础

《编程珠玑》Programming Pearls
《编程珠玑(续)》
《数据结构与算法分析》
《Algorithms》这本近千页的书只有6章,其中四章分别是排序，查找，图，字符串，足见介绍细致

算法设计

《算法设计与分析基础》
《算法引论》告诉你如何创造算法断货
《Algorithm Design Manual》算法设计手册红皮书

《算法导论》是一本对算法介绍比较全面的经典书籍

《Algorithms on Strings,Trees and Sequences》
《Advanced Data Structures》各种诡异高级的数据结构和算法如元胞自动机、斐波纳契堆、线段树 600块

延伸阅读

《深入理解计算机系统》
《TCP/IP详解三卷》
《UNIX网络编程二卷》
《UNIX环境高级编程：第2版》

《The practice of programming》 Brian Kernighan和Rob Pike
《writing efficient programs》优化
《The science of programming》证明代码段的正确性 800块一本

参考链接和学习网站

July 博客

《数学建模十大经典算法》
《数据挖掘领域十大经典算法》
《十道海量数据处理面试题》
《数字图像处理领域的二十四个经典算法》
《精选微软等公司经典的算法面试100题》

The-Art-Of-Programming-By-July
微软面试100题
 程序员编程艺术

基本算法演示

http://sjjg.js.zwu.edu.cn/SFXX/sf1/sfys.html
http://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html

编程网站

http://leetcode.com/
http://openjudge.cn/ 开放在线程序评测平台，可以床架自己的OJ小组
http://ac.jobdu.com/index.php 九度OJ

这有个ACM训练方案 http://www.java3z.com/cwbwebhome/article/article19/res041.html

其它

高级数据结构和算法北大教授张铭老师在coursera上的课程。完成这门课之时，你将掌握多维数组、广义表、Trie树、AVL树、伸展树等高级数据结构，并结合内排序、外排序、检索、索引有关的算法，高效地解决现实生活中一些比较复杂的应用问题。当然coursera上也还有很多其它算法方面的视频课程。

算法设计与分析 Design and Analysis of Algorithms 由北大教授Wanling Qu在coursera讲授的一门算法课程。首先介绍一些与算法有关的基础知识，然后阐述经典的算法设计思想和分析技术，主要涉及的算法设计技术是：分治策略、动态规划、贪心法、回溯与分支限界等。每个视频都配有相应的讲义（pdf文件）以便阅读和复习。

补充:C语言代码规范

这里面的算法代码均使用C语言完成，养成良好的代码规范习惯，不但可以写出优质的代码，也可以更快的阅读其他优秀开源代码。代码规范主要有：

符号命名

局部变量 尽量短，能表达清楚意思即可，能简写就简写，比如"err" 表示 "error"; "fd" 表示文件描述符，循环变量可以使用i,j,k;结构体成员变量不需要"m_"前缀;全局变量"g_"开头

常量名 全大写，单词之间"_"分割，如 "MAX_NUMBER_OF_SLAB_CLASSES" ;

宏定义 对于options 宏定义，适当使用前缀，比如：

/* Client classes for client limits, currently used only for
 * the max-client-output-buffer limit implementation. */
#define CLIENT_TYPE_NORMAL 0 /* Normal req-reply clients + MONITORs */
#define CLIENT_TYPE_SLAVE 1  /* Slaves. */
#define CLIENT_TYPE_PUBSUB 2 /* Clients subscribed to PubSub channels. */
#define CLIENT_TYPE_MASTER 3 /* Master. */
#define CLIENT_TYPE_OBUF_COUNT 3

枚举使用前缀:

enum conn_states {
    conn_listening,  /**< the socket which listens for connections */
    conn_new_cmd,    /**< Prepare connection for next command */
    conn_waiting,    /**< waiting for a readable socket */
    conn_read,       /**< reading in a command line */
    conn_parse_cmd,  /**< try to parse a command from the input buffer */
    conn_write,      /**< writing out a simple response */
    conn_nread,      /**< reading in a fixed number of bytes */
    conn_swallow,    /**< swallowing unnecessary bytes w/o storing */
    conn_closing,    /**< closing this connection */
    conn_mwrite,     /**< writing out many items sequentially */
    conn_closed,     /**< connection is closed */
    conn_max_state   /**< Max state value (used for assertion) */
};

函数命名 全小写，单词之间"_"分割。如"split_cmdline_strerror()"