使用离散化的方式优化更关注相对大小的数列

离散化


  • 离散化

    1、对于元素个数不多值域很大有序无重复数列,且更关注数列的相对大小(而不是绝对大小),可以使用离散化的方式优化程序。离散化本质上是一种哈希,即把一个数字映射为另一个数字
    2、例如对于一个长 100 的有序无重复数列{1, 5, 20, ..., 10^18}(元素最大值为 1018),只判断相对大小关系,可将其映射为{0, 1, 2, ..., 99},便可以代表所需要的相对大小信息
    3、离散化通常可以将大数组零散数据映射到小数组中。例如存储一条 109数轴上的点的值,但却只有较少数据量的一些零散数据,如{[0]:3, [4]:7, [11]:4, [10000]:21},如果开辟 109 的数组不仅会爆栈浪费大量空间。如果使用时只关注下标的相对大小,最好的办法是将有数据的点按照下标离散化{[0]:3, [1]:7, [2]:4, [3]:21},这样便存储到了小数组

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C++顺序表离散化

学习双指针的思路,了解同向双指针和相向双指针的常用情景

同向双指针-滑动窗口


  • 例题引入

    1、给定一个已知序列数组元素都是正数(例如{2, 3, 1, 2, 4, 3}),再给定一个target(例如 7),从中找出最短的一个子序列,使子序列的和大于等于target,输出最短子序列的长度
    2、普通的暴力做法是两层循环分别枚举子序列的左右端点,显然这样的时间复杂度为 O(n2),运行速度很慢
    3、另一种思路是使用双指针:由于数组元素都是正数,因此当子序列向右延伸和一定递增。我们先以[0, 3]第一个子序列和为 8;向右移动左指针,发现[1, 3]和为 6不满足条件,便向右移动右指针指向[1, 4]和为 10;继续向右移动左指针,发现[2, 4]和为 7满足条件;以此类推直至末尾。最终发现最短子序列[4, 5]长度为 2
    4、这种思路下,左右指针不需要向左回退,因此两个指针都最多只需要遍历一次数列时间复杂度为 O(n)

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C++顺序表双指针

运用二分查找来提高搜索效率,运用二分答案将最值问题转换成判定问题

二分查找


  • 引入

    1、假设对于一个有序数列,例如{1, 2, 3, 5, 5, 5, 8, 9}(实际可能会很长),我们要在里面查找某个元素的位置或其是否存在
    2、如果普通地使用循环遍历,那么时间复杂度为 O(n) 常数级;但如果使用二分查找时间复杂度仅为 O(log n) 对数级,效率大大提升
    3、二分查找每次操作得到当前未比较序列中间下标mid,如果mid对应的值满足(或不满足)条件,则对于有序数列而言,mid前面的一系列值都满足(或都不满足)条件,这样便一次查找了未比较序列一半的元素,便可根据情况调整未比较序列的边界。重复以上操作,直到未比较序列都已经比较,整个序列便按照给定的条件分为了(满足条件/不满足条件)两个组别根据实际情况返回下标即可

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C++二分查找二分答案顺序表

学习前缀和与差分,通过前缀和思想快速求区间和,通过差分思想快速实现区间元素的算术运算

一维前缀和


  • 例题引入

    1、设计一个程序,假如有一个已知长度和数据数列(如{1, 3, 7, 5, 2}),程序将m 次询问该数列的任意区间的区间和sum[p, q](例如三次分别询问sum[2, 4]sum[0, 3]sum[3, 4])
    2、简单分析,我们可知如果每次都用循环直接累加,那么单次的时间复杂度为 O(n) ;又因为需要m 次询问,则程序的时间复杂度至少为 O(n*m)。显然当数据量较大时,程序的运行速度很慢。而前缀和时间复杂度只需要 O(n)
    3、对于这类问题,我们可以通过前缀和简化程序,具体如下

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C++顺序表前缀和差分

使用 C 语言实现排序算法,了解十大排序思想

注:所有算法的排序原理动图请前往VisualGo观看或前往视频 1|视频 2学习原理



算法复杂度与稳定性


  • 稳定性复杂度口诀

    1、插帽龟(插入、冒泡、归并),它很(稳定性),此外还有基你太稳(基数排序)
    2、插帽龟喜欢选帽插(选择、冒泡、插入),插完就了(平均时间复杂度 O(n2))
    3、快归队(快速、归并、堆),n 老二(平均时间复杂度 O(n*log2n))

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C语言排序

学习有关Cmake构建的知识,学会使用Cmake进行编译

Cmake 简介


  • Cmake 是什么

    1、Cmake高级编译配置工具。当多个人要用不同的语言或者编译器开发一个项目,最终要输出一个可执行文件共享库,这时候Cmake 的作用就凸显出来了
    2、Cmake所有操作都是通过编译CMakeLists.txt所写内容来完成的
    3、学习Cmake的目的,是为了将来处理大型 C/C++/Java 项目做准备,其也是一种生成 Makefile 的工具

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C++Cmake

Vscode进阶篇,学习.vscode配置文件和Clang+Cmake的配置与使用

前置准备


  • 前言及准备

    1、首先,请确保你已经根据VScode 基本环境配置文章学会了配置环境,并成功配置了 C/C++环境
    2、比起前文的方案使用GCC 编译器,本方案使用Clang + Cmake配置环境,因此需要在上方文章所给链接下载LLVM/Clang套件
    3、同MinGW-w64配置方法类似,将bin 目录添加到Path 环境变量中,确保在cmd中输入clang -v输出clang 版本号,配置完成后进入下面的步骤

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Cmake环境配置VScode

C/C++的数据类型表示范围有上限,使用高精度算法进行大数运算

引入


1、C 与 C++的数据类型表示范围有上限,有时会遇到一些特别大的数据量级,使用unsigned long long都无法表示
2、此时需要使用高精度算法,当然通常只用来表示数据和做一些简单运算
3、所谓高精度,就是用字符数组模拟数据运算(运算过程大多模拟竖式运算)
4、下面将介绍一些常用的高精度算法

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C++C语言高精度