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一份不可多得的 《图解数据结构算法》 学习指南 | 高阶篇

观前须知

本教程来自五湖四海的大佬的讲解, 本小白作为初学者收集起来方便自己查看

一、抽象难理解的数据结构

平衡二叉搜索树

平衡二叉搜索树(Balanced Binary Search Tree)是是满足 “二叉搜索树性质”+“平衡条件”的树结构.

  1. 二叉搜索树(BST)性质:左子树所有节点值 <根节点值,右子树所有节点值> 根节点值,左右子树也需满足该规则。
  2. 平衡条件:树上每个节点的左右子树高度差(平衡因子)的绝对值 ≤ 1(平衡因子 = 左子树高度 - 右子树高度)。

核心目的是避免树退化为链表,保证插入、删除、查找操作的时间复杂度稳定在 O (log n)

1. AVL 树

点击空降 | 图解AVL树(平衡二叉树)

2. 红黑树

点击空降 | 图解红黑树(平衡二叉树)

B 树、B + 树、B * 树

三者核心差异

  • 数据存储位置:B 树所有节点存数据,B + 树和 B * 树仅叶子节点存数据。
  • 范围查询效率:B + 树和 B * 树通过叶子链表快速实现,B 树需回溯查找。
  • 空间利用率:B *树 > B + 树 > B 树,B树的高填充率减少磁盘 I/O。
  • 适用场景:B 树用于文件系统,B + 树用于数据库索引(MySQL、Oracle),B * 树用于对空间和稳定性要求更高的存储场景。

1. B 树

点击空降 | 图解 B 树

2. B + 树

点击空降 | 图解 B+ 树

3. B * 树

点击空降 | 图解 B* 树

跳表(Skip List)

点击空降 | 图解跳表

线段树(Segment Tree)

点击空降 | 图解线段树

树状数组(Fenwick Tree/Binary Indexed Tree)

点击空降 | 图解树状数组

字典树(Trie / 前缀树)

点击空降 | 图解字典树

后缀树(Suffix Tree)

点击空降 | 图解后缀树

后缀自动机

点击空降 | 图解后缀自动机

并查集(Disjoint Set Union/DSU,带路径压缩与按秩合并)

点击空降 | 图解并查集

哈夫曼树(Huffman Tree)

点击空降 | 图解哈夫曼树

斐波那契堆

点击空降 | 图解斐波那契堆

二项堆

点击空降 | 图解二顶堆

配对堆

点击空降 | 图解配对堆

图论相关结构

邻接表优化

点击空降 | 图解邻接表

链式前向星

点击空降 | 图解链式前向星

最小生成树结构

点击空降 | 图解最小生成树

哈希表的底层实现

开放寻址法

———————————————

点击空降 | 图解开放寻址法

链地址法的冲突处理机制

点击空降 | 图解链地址法的冲突处理机制

二、抽象难理解的算法

动态规划(DP)系列

状态压缩 DP

点击空降 | 图解状态压缩 DP

区间 DP

点击空降 | 图解区间 DP

树形 DP

点击空降 | 图解树形 DP

数位 DP

点击空降 | 图解数位 DP

概率 DP

点击空降 | 图解概率 DP

贪心算法的复杂应用(带约束的贪心选择证明)

点击空降 | 图解贪心算法的复杂应用(带约束的贪心选择证明)

回溯算法的剪枝优化(N 皇后、子集和等问题的高效剪枝)

N 皇后

点击空降 | 图解 N 皇后

子集和

点击空降 | 图解子集和

分治算法的复杂拆分与合并(如大数乘法、斯特拉森算法)

大数乘法

点击空降 | 图解大数乘法

斯特拉森算法

点击空降 | 图解斯特拉森算法

图论算法

Dijkstra 优化版

点击空降 | 图解Dijkstra 优化版

Floyd-Warshall

点击空降 | 图解Floyd-Warshall

Bellman-Ford

点击空降 | 图解Bellman-Ford

SPFA

点击空降 | 图解SPFA

Kruskal

点击空降 | 图解Kruskal

Prim

点击空降 | 图解Prim

拓扑排序

点击空降 | 图解拓扑排序

强连通分量分解 Kosaraju/Tarjan

点击空降 | 图解强连通分量分解 Kosaraju/Tarjan

关键路径

点击空降 | 图解关键路径

字符串匹配算法

KMP

点击空降 | 图解KMP

BM

点击空降 | 图解BM

Sunday

点击空降 | 图解Sunday

Rabin-Karp

点击空降 | 图解Rabin-Karp

排序算法的进阶实现

归并排序的空间优化

点击空降 | 图解归并排序的空间优化

快速排序的基准选择与剪枝

点击空降 | 图解快速排序的基准选择与剪枝

查找算法的复杂应用

二分查找的边界条件处理

点击空降 | 图解二分查找的边界条件处理

插值查找

点击空降 | 图解插值查找

斐波那契查找

点击空降 | 图解斐波那契查找

流处理算法(最大流 Ford-Fulkerson、Edmonds-Karp、Dinic 算法;最小费用最大流)

最大流 Ford-Fulkerson

点击空降 | 图解最大流 Ford-Fulkerson

Edmonds-Karp

点击空降 | 图解Edmonds-Karp

Dinic 算法

点击空降 | 图解Dinic 算法

最小费用最大流

点击空降 | 图解最小费用最大流

博弈论算法

Nim 游戏

点击空降 | 图解Nim 游戏

SG 函数

点击空降 | 图解SG 函数

巴什博弈

点击空降 | 图解巴什博弈

威佐夫博弈

点击空降 | 图解威佐夫博弈

数论算法

欧拉函数

点击空降 | 图解欧拉函数

素数筛法

点击空降 | 图解素数筛法

快速幂

点击空降 | 图解快速幂

扩展欧几里得

点击空降 | 图解扩展欧几里得

中国剩余定理

点击空降 | 图解中国剩余定理

复杂递归与递推

尾递归优化

点击空降 | 图解尾递归优化

记忆化搜索

点击空降 | 图解记忆化搜索

http://www.cnnetsun.cn/news/123523.html

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