数据结构算法
数据结构算法处理数据组织和操作。这些算法包括:
- 数组: 顺序存储和访问元素
- 链表: 线性存储结构,元素通过指针连接
- 栈: 后进先出 (LIFO) 结构
- 队列: 先进先出 (FIFO) 结构
- 树: 层次结构,其中元素相互连接形成节点
搜索算法
搜索算法用于在数据结构中查找特定元素。这些算法包括:
- 线性搜索: 逐个检查元素直到找到目标元素
- 二分搜索: 将数据结构划分为较小的部分并通过比较中间元素缩小搜索范围
- 散列: 使用哈希函数将元素映射到散列表中,以快速查找
排序算法
排序算法将数据结构中的元素按特定顺序排列。这些算法包括:
- 冒泡排序: 比较相邻元素并交换不按顺序的元素
- 选择排序: 查找最小元素并将其放置在列表的开头
- 快速排序: 使用分治策略将数据结构划分为两个子部分
- 归并排序: 将数据结构分成较小的部分并合并排序结果
图算法
图算法处理由节点和边组成的图数据结构。这些算法包括:
- 深度优先搜索: 深入探索图的一个分支,直到达到死胡同
- 广度优先搜索: 从一个节点开始探索,逐层扩展到邻近节点
- 最短路径算法: 查找图中两个节点之间的最短路径
- 拓扑排序: 安排图中的节点顺序,使每个节点的依赖项在其之前
高级算法
高级算法用于解决更复杂的任务,例如:
- 动态规划: 将问题分解成较小的子问题,并存储子问题的解决方案以避免重复计算
- 贪婪算法: 在每一步中做出局部最优选择
- 回溯: 枚举所有可能的解决方案,并根据约束条件进行修剪