Fork me on GitHub

算法进阶心法

算法高手养成体系

一、筑基阶段(1-3个月)

武器库建设

数据结构:

  • 数组
    前缀和、差分数组、双指针技巧(快慢指针/对撞指针)
  • 链表
    环形检测(Floyd龟兔算法)、LRU缓存实现

  • 红黑树旋转规则、B+树在数据库索引的应用

  • 邻接表与邻接矩阵的存储差异,Dijkstra堆优化版时间复杂度推导

算法范式:

  • 分治
    Karatsuba大数乘法(时间复杂度$O(n^{\log 3})$)
  • 贪心
    Huffman编码的熵最优性证明
  • DP
    背包问题状态压缩技巧(滚动数组)

每日训练

  1. 完成《算法导论》第1-15章课后习题(重点:递归式求解主方法)
  2. 在LeetCode按类型刷题,每日3道(Easy 1, Medium 2)

二、思维强化阶段(3-6个月)

高阶算法模式

位运算魔法:

  • 用XOR找缺失数(LC268)
  • 快速幂算法(矩阵快速幂解斐波那契)

空间换时间:

  • 单调栈解决Next Greater Element(LC496)
  • 跳表(SkipList)实现$O(\log N)$查询

数学建模:

  • 约瑟夫环递推公式推导
  • 用中国剩余定理解决周期问题(LC1250)

实战突破:

  1. 参加每周LeetCode周赛,目标进入前10%
  2. 实现《算法竞赛入门经典》中的STL轮子(手写红黑树)

三、领域专精阶段(6-12个月)

分支选择与深化

机器学习算法:

  • 推导XGBoost损失函数泰勒展开过程
  • 手写SVM对偶问题求解器(SMO算法)

分布式算法:

  • Raft协议Leader选举的随机超时机制
  • Gossip协议在Cassandra中的应用

几何计算:

  • 凸包Graham扫描法实现
  • 使用扫描线算法求矩形并集面积(LC850)

专项训练:

  1. 在Codeforces刷2200+分的计算几何题目
  2. 复现Google Spanner的TrueTime API设计

四、思维跃迁训练法

降维打击法

  • 将字符串匹配问题转化为自动机(AC自动机实现)
  • 用FFT加速多项式乘法(大数乘法优化)

极限压榨法

  • 在内存限制1MB下实现外排序(多路归并)
  • 用位图处理40亿整数去重(LC原题变形)

五、工具链配置

调试神器

# 重定向调试工具
import pdb
pdb.set_trace()

,