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【九章算法】经典题目

2018年04月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2504字 ⁄ 字号 评论关闭

九章算法面试题42 构造MaxTree

增长序列: 从左到右扫描和从右到左,分别记录每个节点左边第一个比自己大的元素,右边第一个。。(使用栈,小于自己的弹出) O(n)。 然后把左右之间较小的那个元素作为自己的父节点。

九章算法面试题37 主元素

初阶:采用抵消法+线性扫描, 一遍就能定位到超过1/2的元素
进阶:对1/k次出现的广义主元素,采用k分组。抵消没有重复出现的元素。

九章算法面试题30 最短距离和

初阶:在一个n*m的矩阵中,有k个点,求矩阵中距离这k个点的距离和最近的点。

注:这里的距离采用曼哈顿距离——|x0-x1| + |y0-y1|

进阶:如果要求这个点与所给的k个点不重合,该怎么办?

堆辅助宽搜(O(k*lgk), 取决于所给的特定点个数), 或者线性扫描(O(n*m), 事先预处理每个行列对应的特定点个数,这样每次计算a[i][j]都是O(1)复杂度,总复杂度O(n*m) )

九章算法面试题29 子矩阵的最大公约数

给定n*n的矩阵,需要查询任意子矩阵中所有数字的最大公约数。请给出一种设计思路,对矩阵进行预处理,加速查询。额外的空间复杂度要求O(n^2)以内。

四分线段树 或横纵剖分线段树

初阶:二维dp
进阶:最小费用最大流解法
二维动态规划解法
cnt[floor][bead] = E ( 1 + max( cnt[ i<floor] [ bead-1], cnt[ floor - 1 - i ][bead ] ) ), 代表的在i+1层扔珠子,结果要么是在 i+2~floor之间(没碎),要么在1~i层之间(碎了)。
其中floor为层数,bead为珠子个数,cnt[floor][bead]为最少投多少次。 
初始: cnt[1][n] = 1.
求 cnt[100][2] 到 cnt[100][n].

九章算法面试题21 寻找最近单词对

初阶:有一篇包含N个单词的文章和M个单词对,对于每个单词对,如果他们在文章中都出现了,求出他们在文章中的最近距离。例如文章为:ABBCABC,那么对于单词对(A,C)的最近距离是1(最后的ABC,A必须在C的前面)

进阶:假设N和M都是海量数据,有什么好的方法可以优化?

考虑 1 AC自动机进行多个目标字符串的查找; 或map reduce对多个字符串查找位置。 2 建立索引。 3 两个索引列表之间查找最小距离。可以线性扫描或二分。

九章算法面试题20 寻找重复的URL

给定A、B两个大文件,各存放50亿个url,每个url各占256字节,内存限制是4G,让你找出同时在A和B中出现的url。

方法1:使用BloomFilter(一种类似于hash表但比hash表占用空间更小的查重数据结构),通过K个不同的hash函数,将5G个URL映射到32G个bit位上,当且仅当K个hash函数得到的bit位上都是1时,代表该url重复出现。一般来讲K取8。该方法存在精度损失。时间复杂度O(n)

方法2: 一次hash分解文件(map),再一次hash扫描处理小文件(reduce)

九章算法面试题10 赛马

有25匹马,有一个5个赛道的马场,每场比赛可以决出5匹马的排名,假设每匹马发挥稳定,且不会出现名次相同的情况。问:如果要知道25匹马中跑得最快的马,需要几场比赛?如果需要知道跑得第二快的马,需要几场比赛?第三快的呢?

一个5*5矩阵,保存前六场比赛结果(5行+第1列),显然左上角是第一, 然后往右和往下可能的最小名次依次增大(增长矩阵),显然有a[i][j]对应的马的名次最小的可能名次第i+j+1.
对于第三名,从增长矩阵可以看出潜在竞争者有5个,只需要再一场比赛就能找出来。所以6+1 = 7场比赛。

九章算法面试题9 前k大的和

初阶:有两个数组A和B,每个数组有k个数,从两个数组中各取一个数加起来可以组成k*k个和,求这些和中的前k大。

进阶:有N个数组,每个数组有k个数,从N个数组中各取一个数加起来可以组成k^N个和,求这些和中的前k大。

链式计算: 先对前两个数组求前k大和,将结果与第三个数组求前k大和,然后第四个……直到第N个 ,中间用到堆辅助宽搜

代码 https://code.csdn.net/snippets/527307


九章算法面试题8 第k大的数

初阶:有两个数组A和B,假设A和B已经有序(从大到小),求A和B数组中所有数的第K大。
进阶:有N台机器,每台机器上有一个有序的大数组,需要求得所有机器上所有数中的第K大。注意,需要考虑N台机器的并行计算能力。

进阶:两层二分。首先二分n;然后在每个机器上二分统计比n大的数个数,汇总并二分调整n

九章算法面试题2 抄书问题

有n本书和k个抄写员。要求n本书必须连续的分配给这k个抄写员抄写。也就是说前a1本书分给第一个抄写员,接下来a2本书分给第二个抄写员,如此类推(a1,a2需要你的算法来决定)。给定n,k和每本书的页数p1,p2..pn,假定每个抄写员速度一样(每分钟1页),k个抄写员同时开始抄写,问最少需要多少时间能够讲所有书全部抄写完工?(提示:本题有很多种算法可以在不同的时间复杂度下解决,需要尽可能的想到所有的方法)

解法1:动态规划

解法2;动态规划+决策单调。

同上一解法,但在x的枚举上进行优化,设s[i][j]为使得f[i][j]获得最优值的x是多少。有s[i][j-1]>=s[i][j]>=s[i-1][j]。因此x这一层的枚举不再是每次都是n而是总共加起来n。

解法3: 二分法+贪心

数据结构 

面经算法 

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