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小白的算法课-方法论

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为什么要重视算法

  • 面试毕竟历程
    • 其实这是个伪命题,如果为了面试,大家去背一下特定的几个算法答案就好了
  • 提高逻辑思维,理解能力
  • 提高代码质量

 

为什么说算法是程序员最应该学习的技能,没有之一

为什么这么说呢?可以思考一下

学框架其实就是学怎么更好的用人家封装好的api

看源码,就是看人家怎么实现的这个组件,学习人家的设计思维。

但真的是这样吗?但其实大多数情况都是为了应付面试,然后实际学习场景大家都是看看别人的博客,看看讲解视频,然后随便扒扒源码

综上所述其实,无论学习新框架还是看源码,更多的考验的是记忆力,与略微的理解能力

 

思考一下,为什么面试都要考算法?

其实我们都在逃避,相比于算法,其他的能力确实相对于来说比较容易掌握

  • 程序员更重要的就是逻辑能力,服务端更甚
  • 优秀的软件工程师必须具备过硬的代码开发能力,而这就体现在你对数据结构、算法思维、代码效率优化等知识的储备上,并直接反应在你工作中解决实际问题的好坏上。

能力分布表

 逻辑能力理解能力记忆力
算法 60% 30% 10%
新框架,新知识 10% 20% 70%
源码探索 20% 30% 50%
       

 

为什么说算法会提高代码质量

举个简单的例子

在海量数据中查询指定数据,粗笨的方法就是循环便利一边找到对应的就好了,

如何用算法来解决?  

  1. 有序存储
  2. 二分查找

收益:数据量小的时候可能没什么明显收益,但假如我们数据量达到了1000w,两种查找方法的效率可能就是1000万次和24次的区别了(log2 10000000 = 23.25)

 

代码质量如何一步步提高

  1. 暴力解法
    1. 在没有任何时间、空间约束下,完成代码任务的开发。
  2. 剔除无效操作处理
    1. 将代码中的无效计算、无效存储剔除,降低时间或空间复杂度。
  3. 时空转换
    1. 设计合理数据结构,完成时间复杂度向空间复杂度的转移。
  4. 逻辑归纳
    1. 利用逻辑关系,完成时间复杂度和空间复杂度的降低

 

eg1:

假设有任意多张面额为 2 元、3 元、7 元的货币,现要用它们凑出 100 元,求总共有多少种可能性

暴力解法

public void s1_1() {
    int count = 0;
    for (int i = 0; i <= (100 / 7); i++) {
        for (int j = 0; j <= (100 / 3); j++) {
            for (int k = 0; k <= (100 / 2); k++) {
                if (i * 7 + j * 3 + k * 2 == 100) {
                    count += 1;
                }
            }
        }
    }
    System.out.println(count);
}

 


3 层的 for 循环。从结构上来看,显然的 O( n³ ) 的时间复杂度。思考一下会发现,最内层的 for 是多余的剔除无效操作处理

public void s1_2() {
    int count = 0;
    for (int i = 0; i <= (100 / 7); i++) {
        for (int j = 0; j <= (100 / 3); j++) {
            if ((100-i*7-j*3 >= 0)&&((100-i*7-j*3) % 2 == 0)) {
                count += 1;
            }
        }
    }
    System.out.println(count);
}

 


eg2: 

给定一个整数数组 nums 和一个整数目标值 target,请你在该数组中找出 和为目标值 的那 两个 整数,并返回它们的数组下标。

暴力解法

public int[] s2_1(int[] nums, int target) {
        int n = nums.length;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            for (int j = i + 1; j < n; ++j) {
                if (nums[i] + nums[j] == target) {
                    return new int[]{i, j};
                }
            }
        }
        return new int[0];
    }

 

时空转换

public int[] s2_2(int[] nums, int target) {
        Map<Integer, Integer> hashtable = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (int i = 0; i < nums.length; ++i) {
            if (hashtable.containsKey(target - nums[i])) {
                return new int[]{hashtable.get(target - nums[i]), i};
            }
            hashtable.put(nums[i], i);
        }
        return new int[0];
    }

 

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