CS50x 2024 - Lecture 3 - Algorithms

TABLE OF CONTENTS

00:00:00 - Introduction

一种统计班上人数的方法，全部站起来，两两配对，一个坐下，循环

00:01:01 - Overview

00:02:58 - Attendance

00:09:40 - Linear Search

00:24:58 - Binary Search 二分搜索

分而治之的方法

00:28:25 - Running Time

代表这些算法的效率

使用的算法将被描述为这些运动时间之一的数量级

大O代表可能计算步数的上限，考虑的是最坏的情况

O(1)代表恒定的步数，恒定时间算法
O(n) 线性搜索，一页一页翻书
O(n2) n个人与其他所有人握手

00:38:06 - search.c

#include 
#include 
#include 

int main() {
    string str[] = {"apple", "tree", "dog", "cat", "captital", "aoxue"};
    string n = get_string("input a string:");
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        if(strcmp(str[i], n) == 0) {
            printf("found\n");
            return 0;
        }
    }
    printf("not found\n");
    return 1;
}

00:51:29 - phonebook.c

#include 
#include 
#include 

int main(void) {
    string names[] = {"dc", "aoxue", "bubu", "pikaqiu"};
    string numbers[] = {"1818198", "11333","4343455", "5465356"};
    string n = get_string("input a name:");
    for (int i = 0; i< 4; i++) {
        if (strcmp(names[i], n) == 0) {
            printf("found %s\n", numbers[i]);
            return 0;
        }
    }
    printf("not found\n");
    return 1;

}

即使在英语中被称为数字，也应该用字符串存储
显然以上这样的code smell不对，不应该将名字和数字分开

00:53:42 - Structs

typedef意味着定义以下数据类型，我要发明这个数据类型

#include 
#include 
#include 

typedef struct {
    string name;
    string number;
}person;
int main(void) {
    // person people[3];
    // people[0].name = "dc";
    // people[0].number = "1919191";

    // people[1].name = "aoxue";
    // people[1].number = "423423";

    // people[2].name = "bubu";
    // people[2].number = "534543";

        person people[3] = {
        {"dc", "1919191"},
        {"aoxue", "423423"},
        {"bubu", "534543"}
    };

    string n = get_string("input a name:");
    for (int i = 0; i< 3; i++) {
        if (strcmp(people[i].name, n) == 0) {
            printf("found %s\n", people[i].number);
            return 0;
        }
    }
    printf("not found\n");
    return 1;

}

01:05:26 - Sorting

每次都检查整个列表，选择最小元素

01:12:43 - Selection Sort

脑子一次只记得一个元素

01:24:50 - Bubble Sort 冒泡排序

一次次比较邻接关系

01:33:10 - Recursion 递归

该搜索函数正在调用自身，只要有终止条件（基本情况），可以打破无限循环

是对调用自身的函数的描述

iterration.c

#include 
#include 

void draw(int n);

int main() {
    int height = get_int("input the height:");
    draw(height);

}

void draw(int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j =0; j < i+1; j++) {
            printf("*");
        }
        printf("\n");
    }
}

recursion.c

#include 
#include 

void draw(int n);

int main() {
    int height = get_int("input he height:");
    draw(height);
}

void draw(int n) {
    if(n <= 0) {
        return;
    }
    draw(n - 1);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("*");
    }
    printf("\n");
}

01:46:28 - Merge Sort 合并排序

选择排序和冒泡排序只允许自己使用恒定的内存，在计算机科学中，可以用一种资源换另一种资源，想节约时间，就扩展空间

02:00:23 - Sort Race