面试准备-《算法第4版》Java算法笔记、理解整理

年假之前，我就规定自己要完成多少多少的任务，要做一些些有意义的事情，读书，练习，输出一些有价值的文字和笔记正是这一理念的实现，这样不仅让自己的经历更漂亮一点，也能帮助很多其他人！

JVM 是 java 程序员永远的考题，算法是所有程序员永久的考题。这应该是很多人的共识，不管是谁，学习的路上我们时常遇到迷茫阶段，抓住最根本的东西你永远不会觉得迷失。

《算法（第4版）》是一本晦涩的书，特别是中文版！我要强烈吐槽一下中文版的翻译，因为这本书业内评价都极高，当我兴致勃勃准备开始复习时，却被绕口的中文读的喘不过气，导致我推迟好久终于在今年年假期间才又拿出来慢慢对着英文原版啃起来！

除去基础数据结构的介绍，从大的方面讲，全书共有 4 大块，分别是排序、搜索、图、字符串，每大块基本都有 5 节的内容，每节又会有 4～5 种算法的实现与讲解，总共超过 80 道算法类型，图文并茂，确实是本好书（除了翻译）。

我希望能用这种方式激励我自己把这本书啃完，也希望帮助到一些正在准备面试和同样准备复习算法的同学。笔记内容除去了书中晦涩难懂的部分，截取的书中精华部分，我认为这本书的精华就是一张张插图，所以我几乎把所有的帮助理解的图都用上了，这一点你可以看3-3-平衡查找树的笔记，其次是每段都会贴出相应的关键代码，以便让我以后复习时不理解可以直接看代码。这本笔记在我反复复习也会随时更新，预计以后刷 LeetCode 时，也会将对应提醒放在对应章节里，如果有其他建议欢迎提 issue ，如果对你有帮助的话 Star 哦。

github整理地址：github.com/MeandNi/Alg…

笔记目录

• Chapter02-Sorting
  • 2-1-初级排序算法
  • 2-2-归并排序
  • 2-3-快速排序
  • 2-4-优先队列
  • 2-5-排序应用
• Chapter03-Searching
  • 3-1-符号表
  • 3-2-二叉查找树
  • 3-3-平衡查找树
  • 3-4-散列表
  • 3-5-小结与应用
• Chapter04-Graphs
• Chapter05-String
  • 5-1-字符串排序

书中所有算法集合

排序：

ALGORITHM	CODE	IN PLACE	STABLE	BEST	AVERAGE	WORST	REMARKS
选择排序	Selection.java	✔		½ n 2	½ n 2	½ n 2	n exchanges; quadratic in best case
插入排序	Insertion.java	✔	✔	n	¼ n 2	½ n 2	use for small or partially-sorted arrays
冒泡排序	Bubble.java	✔	✔	n	½ n 2	½ n 2	rarely useful; use insertion sort instead
希尔排序	Shell.java	✔		n log3 n	unknown	c n 3/2	tight code; subquadratic
合并排序	Merge.java		✔	½ n lg n	n lg n	n lg n	n log n guarantee; stable
快速排序	Quick.java	✔		n lg n	2 n ln n	½ n 2	n log n probabilistic guarantee; fastest in practice
堆排序	Heap.java	✔		n †	2 n lg n	2 n lg n	n log n guarantee; in place

优先队列

DATA STRUCTURE	CODE	INSERT	DEL-MIN	MIN	DEC-KEY	DELETE	MERGE
数组	BruteIndexMinPQ.java	1	n	n	1	1	n
二叉堆	IndexMinPQ.java	log n	log n	1	log n	log n	n
d-way heap	IndexMultiwayMinPQ.java	logd n	d logd n	1	logd n	d logd n	n
二项堆	IndexBinomialMinPQ.java	1	log n	1	log n	log n	log n
斐波那契堆	IndexFibonacciMinPQ.java	1	log n †	1	1 †	log n †	log n

查找

		worst case	average case
DATA STRUCTURE	CODE	SEARCH	INSERT	DELETE	SEARCH	INSERT	DELETE
顺序查找 (无序列表)	SequentialSearchST.java	n	n	n	n	n	n
二分查找 (有序列表)	BinarySearchST.java	log n	n	n	log n	n	n
二叉树 (不平衡)	BST.java	n	n	n	log n	log n	sqrt(n)
红黑二叉树 (左倾)	RedBlackBST.java	log n	log n	log n	log n	log n	log n
散列表 (分离链接法)	SeparateChainingHashST.java	n	n	n	1 †	1 †	1 †
散列表 (线性探测)	LinearProbingHashST.java	n	n	n	1 †	1 †	1 †

图

PROBLEM	ALGORITHM	CODE	TIME	SPACE
路径	DFS	DepthFirstPaths.java	E + V	V
最短路径(最少边缘)	BFS	BreadthFirstPaths.java	E + V	V
环	DFS	Cycle.java	E + V	V
有向路径	DFS	DepthFirstDirectedPaths.java	E + V	V
最短有向路径 (最少边缘)	BFS	BreadthFirstDirectedPaths.java	E + V	V
有向环	DFS	DirectedCycle.java	E + V	V
拓扑排序	DFS	Topological.java	E + V	V
bipartiteness / odd cycle	DFS	Bipartite.java	E + V	V
连通分量	DFS	CC.java	E + V	V
强连通分量	Kosaraju–Sharir	KosarajuSharirSCC.java	E + V	V
强连通分量	Tarjan	TarjanSCC.java	E + V	V
强连通分量	Gabow	GabowSCC.java	E + V	V
欧拉回路	DFS	EulerianCycle.java	E + V	E + V
定向欧拉循环	DFS	DirectedEulerianCycle.java	E + V	V
传递闭包	DFS	TransitiveClosure.java	V (E + V)	V 2
最小生成树	Kruskal	KruskalMST.java	E log E	E + V
最小生成树	Prim	PrimMST.java	E log V	V
最小生成树	Boruvka	BoruvkaMST.java	E log V	V
最短路径(非负权)	Dijkstra	DijkstraSP.java	E log V	V
最短路径(无负循环)	Bellman–Ford	BellmanFordSP.java	V (V + E)	V
s最短路径（无环）	topological sort	AcyclicSP.java	V + E	V
所有节点对之间的最短路	Floyd–Warshall	FloydWarshall.java	V 3	V 2
最大流/最小割	Ford–Fulkerson	FordFulkerson.java	E V (E + V)	V
二分图匹配	Hopcroft–Karp	HopcroftKarp.java	V ½ (E + V)	V
任务分配问题	successive shortest paths	AssignmentProblem.java	n 3 log n	n 2