趣味图解编程算法,文科生都看懂了
快速排序
快速排序是一種“分而治之”的排序算法,通過隨機選擇“分區(qū)點”來避免出現(xiàn)最壞的情況。
隨機選擇“分區(qū)點”。
按照“分區(qū)點”的高度劃條線。
高出“分局點”的元素需要向右移動。
低于“分區(qū)點”的元素需要向左移動。
移動元素。
重復上述的步驟分別對位于“分區(qū)點”兩邊的元素進行排序
Bogo 排序
Bogo 排序也被稱為“愚蠢的排序”,是一種非常簡單但低效的排序算法,就是不斷打亂元素的順序,直到達到有序為止。
查看元素是否有序。
元素無序,那么就打亂順序。
再次檢查元素是否有序。
如果有序,排序成功,否則繼續(xù)重復上述步驟。
二分查找
二分查找是一種快速從一個有序數(shù)組中找到某個元素位置的查找算法。這有點類似于猜數(shù)字游戲,通過不斷問“目標數(shù)字是大于還是小于某個數(shù)”這樣的問題,最終猜出目標數(shù)字。
限定元素區(qū)間。
待查找元素在區(qū)間的某個位置嗎?
不在。
那么看看待查找元素是不是在當前位置的左邊或者右邊。
歸并排序
歸并排序也是一種“分而治之”的遞歸排序算法。
把元素分成兩部分,對每一個部分采用遞歸的歸并排序。
比較已經(jīng)排好序的元素。
合并已經(jīng)排好序的元素。
排序完畢。
平衡二叉樹
平衡二叉樹是自平衡的二叉樹變種,可以保證快速的查找、插入和刪除操作。
以圖中的平衡二叉樹為例:
左子節(jié)點比父節(jié)點小,而父節(jié)點比右子節(jié)點小。如果根節(jié)點左右子樹的高度差超過 1,就變得不平衡。
想知道樹中是否包含了元素 11?11 比 10 大,那么就查找 10 的右子節(jié)點 12。11 比 12 小,所以就查找 12 的左子節(jié)點,12 的左子節(jié)點剛好是要查找的 11。同樣的,樹中是否包含了元素 8?8 比 10 小,那么就查找 10 的左子節(jié)點 6。8 比 6 大,那么就查找 6 的右子節(jié)點。6 的右子節(jié)點不存在,說明樹中不存在元素 8。
如何找到樹中最小的元素?從根節(jié)點開始,一直順著左子節(jié)點,找到最后一個葉子節(jié)點就是樹中最小的元素。
如何找到 10 的下一個元素?如果根節(jié)點剛好是 10,那么就從 10 的右子樹中找到最小的那個元素。如果根節(jié)點不是 10,那么先找到 10,如果 10 沒有右子節(jié)點,那么就一直往父節(jié)點找,直到找到比 10 大的元素為止。
在樹種加入 17 或刪除 10,破壞了樹的平衡,這個時候需要通過旋轉恢復樹的平衡。
圖遍歷
圖遍歷算法會遍歷圖中所有可達的頂點,可以通過輔助數(shù)據(jù)結構來實現(xiàn)各種遍歷,比如使用無序集合實現(xiàn)隨機遍歷,使用堆棧實現(xiàn)深度優(yōu)先遍歷,使用隊列實現(xiàn)廣度優(yōu)先遍歷。
隨機查找:選定一個頂點,把它放入一個無序集合中。從集合中取出一個頂點,訪問該頂點,把該頂點的相鄰頂點放入集合中,并把該頂點移出集合。重復這一過程,直到集合中的元素全部被遍歷完畢。
深度優(yōu)先遍歷:選定一個頂點壓入棧中,把該頂點其中的一個相鄰頂點也壓入棧中。訪問棧頂?shù)捻旤c,如果該頂點沒有其他相鄰的頂點,就出棧。如果有其他相鄰頂點,就把其中的一個相鄰頂點壓入棧中。重復這一過程,直到棧中的元素全部被遍歷完畢。
廣度優(yōu)先遍歷:選定一個頂點,把該頂點的相鄰頂點放進隊列尾部。訪問隊列頭部的頂點,把該頂點移出隊列,如果該頂點有相鄰頂點,就把相鄰頂點放進隊列尾部。重復這一過程,直到隊列中的元素全部遍歷完畢。
一筆畫
一筆畫是一種 Fleury 算法,旨在優(yōu)雅地找出圖中的歐拉(Eulerian)路徑。歐拉路徑是圖中的一條路徑,剛好經(jīng)過每條邊,并且每條邊只被訪問一次。
頂點度數(shù)表示該頂點有幾條邊。
如果圖中有且僅有兩個頂點的度數(shù)為奇數(shù),其他為偶數(shù),或者不存在奇數(shù)度數(shù)的頂點,則存在歐拉路徑。
選定一個頂點開始畫路徑。
如果存在兩個以上的橋,那么可以走橋。如果只剩下一個橋,就不能走橋,除非只剩下橋可以走。
如果還有沒有走過的邊,重復步驟 4。
成功畫出歐拉路徑。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的趣味图解编程算法,文科生都看懂了的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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