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代码随想录——跟着Carl学算法

作者: 孙秀洋

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2021-11

版次: 1

ISBN: 9787121423000

定价: 138.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 476页

分类: 计算机与互联网

130人买过

《代码随想录——跟着Carl学算法》归纳了程序员面试中的经典算法题，并按照由浅入深、循序渐进的顺序讲解。
  《代码随想录——跟着Carl学算法》首先讲解程序员面试时需要了解的制作简历的技巧和IT名企的面试流程，以及面试时经常忽略的代码规范性问题。然后详细分析程序的时间复杂度和空间复杂库，包括如何把控程序的实际运行时间，以及编程语言的内存管理。接着讲解数组、链表、哈希表、字符串、栈与队列、二叉树、回溯算法、贪心算法、动态规划的理论基础及其相关题目。
  《代码随想录——跟着Carl学算法》采用了力扣（LeetCode）的原题，方便读者在学习算法的同时，及时练习相关代码，加深对相关概念的理解。
  《代码随想录——跟着Carl学算法》适合所有程序员阅读，特别是正在准备面试的程序员。希望本书可以帮助读者循序渐进地学习算法，并搭建起知识框架，提升算法功力。孙秀洋（@程序员Carl）

哈尔滨工业大学计算机科学与技术专业硕士，先后在腾讯和百度从事技术研发，微信公众号“代码随想录”作者，对数据结构与算法有深刻理解，擅长将一个个算法串联在一起并用通俗易懂的方式讲解出来。第1章  准备面试要知己知彼    1

1.1  面试官为什么要考查算法   1

1.2  编程语言       2

1.2.1  学好算法之前更要学好编程语言    2

1.2.2  代码规范    2

1.3  如何写简历   5

1.3.1  简历模板    5

1.3.2  谨慎使用“精通”    5

1.3.3  拿不准的内容不要写在简历上        5

1.3.4  项目经验应该如何写        6

1.3.5  博客的重要性    7

1.4  企业技术面试的流程   7

1.4.1  一面——机试面        7

1.4.2  二面——基础算法面        8

1.4.3  三面——综合技术面        8

1.4.4  四面——技术leader面    8

1.4.5  五面——HR面  9

1.5  本章小结       10

第2章  程序的性能分析    11

2.1  时间复杂度分析   11

2.1.1  什么是时间复杂度    11

2.1.2  如何描述时间复杂度        12

2.1.3  递归算法的时间复杂度分析    14

2.2  程序的运行时间   17

2.2.1  超时是怎么回事        17

2.2.2  从硬件配置看计算机的性能    18

2.2.3  测试计算机的运行速度    18

2.3  编程语言的内存管理   20

2.3.1  C 的内存管理  21

2.3.2  如何计算程序占用多少内存    22

2.3.3  内存对齐    22

2.4  空间复杂度分析   24

2.4.1  什么是空间复杂度    24

2.4.2  递归算法的空间复杂度分析    25

2.4.3  以空间换时间是常见的优化思路    32

2.5  本章小结       33

第3章  数组        34

3.1  数组理论基础       34

3.2  二分查找       36

3.2.1  二分法写法（一）    37

3.2.2  二分法写法（二）    38

3.3  移除元素       39

3.3.1  暴力解法    40

3.3.2  双指针法    41

3.4  长度小的子数组       42

3.4.1  暴力解法    42

3.4.2  滑动窗口    43

3.5  这个循环转懵了很多人       45

3.5.1  循环不变量        45

3.5.2  代码实现    46

3.6  本章小结       48

第4章  链表        49

4.1  链表理论基础       49

4.1.1  链表的类型        49

4.1.2  链表的存储方式        50

4.1.3  链表的定义        51

4.1.4  链表的操作        52

4.1.5  性能分析    52

4.2  用虚拟头节点会方便得多   53

4.3  链表常见的六个操作   57

4.4  反转链表       60

4.4.1  双指针法    60

4.4.2  递归法        61

4.5  删除倒数第n个节点   62

4.6  环形链表       64

4.6.1  判断链表是否有环    65

4.6.2  寻找环的入口    66

4.7  本章小结       69

第5章  哈希表    70

5.1  哈希表理论基础   70

5.1.1  哈希函数    71

5.1.2  哈希碰撞    71

5.1.3  常见的三种哈希结构        73

5.2  有效的字母异位词       74

5.3  两个数组的交集   76

5.4  两数之和       78

5.5  四数相加       80

5.6  三数之和       81

5.6.1  哈希解法    81

5.6.2  双指针法    82

5.7  四数之和       85

5.8  本章小结       87

第6章  字符串    88

6.1  字符串与数组的区别   88

6.2  反转字符串   89

6.3  反转字符串II        90

6.4  反转字符串里的单词   92

6.5  KMP算法理论基础       96

6.5.1  什么是KMP算法       96

6.5.2  什么是前缀表    96

6.5.3  为什么一定要用前缀表    97

6.5.4  如何计算前缀表        98

6.5.5  时间复杂度分析        100

6.6  使用KMP匹配字符串 101

6.6.1  构造next数组   101

6.6.2  使用next数组做匹配       103

6.6.3  前缀表统一减一的代码实现    104

6.6.4  前缀表（不减一）的代码实现        105

6.7  找到重复的子字符串   107

6.8  本章小结       109

第7章  栈与队列        110

7.1  栈与队列理论基础       110

7.2  用栈组成队列       112

7.3  用队列组成栈       114

7.3.1  使用两个队列实现栈        115

7.3.2  使用一个队列实现栈        117

7.4  匹配括号       118

7.5  逆波兰表达式       120

7.6  滑动窗口值   122

7.7  前k个高频元素   126

7.8  接雨水   129

7.8.1  双指针解法        130

7.8.2  动态规划解法    132

7.8.3  单调栈解法        133

7.9  本章小结       137

第8章  二叉树    139

8.1  二叉树理论基础   139

8.1.1  二叉树的种类    139

8.1.2  二叉树的存储方式    141

8.1.3  二叉树的遍历方式    142

8.1.4  二叉树的定义    143

8.2  前、中、后序的递归遍历   144

8.3  前、中、后序的迭代遍历   146

8.3.1  前序遍历    146

8.3.2  中序遍历    147

8.3.3  后序遍历    148

8.4  前、中、后序统一迭代法   149

8.5  二叉树的层序遍历       152

8.6  反转二叉树   155

8.6.1  递归法        156

8.6.2  迭代法        156

8.7  对称二叉树   158

8.7.1  递归法        159

8.7.2  迭代法        162

8.8  二叉树的深度       164

8.8.1  递归法        165

8.8.2  迭代法        166

8.9  二叉树的小深度       167

8.9.1  递归法        168

8.9.2  迭代法        170

8.10  平衡二叉树 170

8.10.1  递归法      173

8.10.2  迭代法      175

8.11  二叉树的所有路径     176

8.11.1  递归法      177

8.11.2  迭代法      182

8.12  路径总和     183

8.12.1  递归法      183

8.12.2  迭代法      186

8.12.3  路径总和II       187

8.13  构造一棵二叉树 189

8.13.1  使用中序与后序遍历序列构造二叉树  189

8.13.2  使用前序与中序遍历序列构造二叉树  195

8.13.3  相关思考  197

8.14  合并两棵二叉树 197

8.14.1  递归  198

8.14.2  迭代法      200

8.15  在二叉搜索树中寻找节点 201

8.15.1  递归法      202

8.15.2  迭代法      203

8.16  验证二叉搜索树 204

8.16.1  递归法      205

8.16.2  迭代法      207

8.17  二叉搜索树的小差 208

8.17.1  递归法      208

8.17.2  迭代法      209

8.18  二叉搜索树中的众数 210

8.18.1  递归法      211

8.18.2  迭代法      215

8.19  二叉树的近公共祖先     216

8.19.1  普通二叉树      216

8.19.2  二叉搜索树      221

8.20  在二叉搜索树中插入一个节点 224

8.20.1  递归法      225

8.20.2  迭代法      227

8.21  在二叉搜索树中删除一个节点 228

8.21.1  递归法      228

8.21.2  迭代法      230

8.22  修剪二叉搜索树 231

8.22.1  递归法      232

8.22.2  迭代法      234

8.23  构造一棵平衡二叉搜索树 235

8.23.1  递归法      236

8.23.2  迭代法      238

8.24  本章小结     239

第9章  回溯算法        240

9.1  回溯算法理论基础       240

9.1.1  什么是回溯算法        240

9.1.2  回溯法的性能    240

9.1.3  回溯法可以解决的问题    240

9.1.4  如何理解回溯法        241

9.1.5  回溯法模板        241

9.2  组合问题       243

9.2.1  回溯算法    244

9.2.2  剪枝优化    248

9.3  组合总和（一）   250

9.3.1  回溯算法    251

9.3.2  剪枝优化    254

9.4  电话号码的字母组合   255

9.5  组合总和（二）   260

9.5.1  回溯算法    261

9.5.2  剪枝优化    263

9.6  组合总和（三）   265

9.7  分割回文串   270

9.8  复原IP地址  274

9.9  子集问题（一）   279

9.10  子集问题（二） 281

9.11  递增子序列 284

9.11.1  回溯算法  285

9.11.2  哈希优化  287

9.12  排列问题（一） 288

9.13  排列问题（二） 291

9.13.1  回溯算法  291

9.13.2  拓展  293

9.14  N皇后问题 296

9.15  解数独 301

9.15.1  回溯算法  302

9.15.2  判断棋盘是否合法  304

9.16  本章小结     305

第10章  贪心算法      306

10.1  贪心算法理论基础     306

10.1.1  什么是贪心      306

10.1.2  贪心的套路      306

10.2  分发饼干     307

10.3  摆动序列     309

10.4  子序和 312

10.5  买卖股票的时机II      314

10.6  跳跃游戏     316

10.7  跳跃游戏II  318

10.7.1  贪心解法（一）      320

10.7.2  贪心解法（二）      320

10.8  加油站 322

10.8.1  暴力解法  323

10.8.2  贪心解法（一）      324

10.8.3  贪心解法（二）      325

10.9  分发糖果     327

10.10  柠檬水找零       330

10.11  用少数量的箭射爆气球       332

10.12  合并区间   335

10.13  单调递增的数字       338

10.13.1  暴力解法        338

10.13.2  贪心解法        339

10.14  本章小结   340

第11章  动态规划      341

11.1  动态规划理论基础     341

11.1.1  动态规划题目的解题步骤      341

11.1.2  动态规划应该如何排查问题  342

11.2  斐波那契数 343

11.2.1  动态规划解法  344

11.2.2  递归解法  345

11.3  爬楼梯 346

11.4  使用花费爬楼梯 349

11.5  不同路径（一） 353

11.5.1  深度优先搜索  354

11.5.2  动态规划  355

11.5.3  数论方法  356

11.6  不同路径（二） 358

11.7  整数拆分     361

11.7.1  动态规划  362

11.7.2  贪心算法  364

11.8  不同的二叉搜索树     364

11.9  0-1背包理论基础       369

11.9.1  二维dp数组    370

11.9.2  一维dp数组    375

11.10  分割等和子集   379

11.11  目标和       382

11.12  一和零       385

11.13  完全背包理论基础   388

11.14  零钱兑换（一）       392

11.15  拼凑一个正整数       395

11.16  多步爬楼梯       398

11.17  零钱兑换（二）       399

11.18  完全平方数       402

11.19  单词拆分   405

11.19.1  回溯算法        406

11.19.2  背包问题        407

11.20  买卖股票的时机       410

11.20.1  暴力枚举        410

11.20.2  贪心算法        411

11.20.3  动态规划        411

11.21  买卖股票的时机II    414

11.22  买卖股票的时机III   416

11.23  买卖股票的时机IV   420

11.24  买卖股票时机（含冷冻期）   423

11.25  买卖股票的时机（含手续费）       426

11.26  长递增子序列       428

11.27  长连续递增序列   430

11.27.1  动态规划        430

11.27.2  贪心算法        432

11.28  长重复子数组       433

11.29  长公共子序列       436

11.30  不相交的线       438

11.31  子序和       440

11.32  判断子序列       441

11.33  不同的子序列   444

11.34  两个字符串的删除操作   447

11.35  编辑距离   450

11.36  回文子串   453

11.36.1  动态规划        453

11.36.2  双指针法        456

11.37  长回文子序列       457

11.38  本章小结   460
内容简介:
《代码随想录——跟着Carl学算法》归纳了程序员面试中的经典算法题，并按照由浅入深、循序渐进的顺序讲解。
  《代码随想录——跟着Carl学算法》首先讲解程序员面试时需要了解的制作简历的技巧和IT名企的面试流程，以及面试时经常忽略的代码规范性问题。然后详细分析程序的时间复杂度和空间复杂库，包括如何把控程序的实际运行时间，以及编程语言的内存管理。接着讲解数组、链表、哈希表、字符串、栈与队列、二叉树、回溯算法、贪心算法、动态规划的理论基础及其相关题目。
  《代码随想录——跟着Carl学算法》采用了力扣（LeetCode）的原题，方便读者在学习算法的同时，及时练习相关代码，加深对相关概念的理解。
  《代码随想录——跟着Carl学算法》适合所有程序员阅读，特别是正在准备面试的程序员。希望本书可以帮助读者循序渐进地学习算法，并搭建起知识框架，提升算法功力。
作者简介:
孙秀洋（@程序员Carl）

哈尔滨工业大学计算机科学与技术专业硕士，先后在腾讯和百度从事技术研发，微信公众号“代码随想录”作者，对数据结构与算法有深刻理解，擅长将一个个算法串联在一起并用通俗易懂的方式讲解出来。
目录:
第1章  准备面试要知己知彼    1

1.1  面试官为什么要考查算法   1

1.2  编程语言       2

1.2.1  学好算法之前更要学好编程语言    2

1.2.2  代码规范    2

1.3  如何写简历   5

1.3.1  简历模板    5

1.3.2  谨慎使用“精通”    5

1.3.3  拿不准的内容不要写在简历上        5

1.3.4  项目经验应该如何写        6

1.3.5  博客的重要性    7

1.4  企业技术面试的流程   7

1.4.1  一面——机试面        7

1.4.2  二面——基础算法面        8

1.4.3  三面——综合技术面        8

1.4.4  四面——技术leader面    8

1.4.5  五面——HR面  9

1.5  本章小结       10

第2章  程序的性能分析    11

2.1  时间复杂度分析   11

2.1.1  什么是时间复杂度    11

2.1.2  如何描述时间复杂度        12

2.1.3  递归算法的时间复杂度分析    14

2.2  程序的运行时间   17

2.2.1  超时是怎么回事        17

2.2.2  从硬件配置看计算机的性能    18

2.2.3  测试计算机的运行速度    18

2.3  编程语言的内存管理   20

2.3.1  C 的内存管理  21

2.3.2  如何计算程序占用多少内存    22

2.3.3  内存对齐    22

2.4  空间复杂度分析   24

2.4.1  什么是空间复杂度    24

2.4.2  递归算法的空间复杂度分析    25

2.4.3  以空间换时间是常见的优化思路    32

2.5  本章小结       33

第3章  数组        34

3.1  数组理论基础       34

3.2  二分查找       36

3.2.1  二分法写法（一）    37

3.2.2  二分法写法（二）    38

3.3  移除元素       39

3.3.1  暴力解法    40

3.3.2  双指针法    41

3.4  长度小的子数组       42

3.4.1  暴力解法    42

3.4.2  滑动窗口    43

3.5  这个循环转懵了很多人       45

3.5.1  循环不变量        45

3.5.2  代码实现    46

3.6  本章小结       48

第4章  链表        49

4.1  链表理论基础       49

4.1.1  链表的类型        49

4.1.2  链表的存储方式        50

4.1.3  链表的定义        51

4.1.4  链表的操作        52

4.1.5  性能分析    52

4.2  用虚拟头节点会方便得多   53

4.3  链表常见的六个操作   57

4.4  反转链表       60

4.4.1  双指针法    60

4.4.2  递归法        61

4.5  删除倒数第n个节点   62

4.6  环形链表       64

4.6.1  判断链表是否有环    65

4.6.2  寻找环的入口    66

4.7  本章小结       69

第5章  哈希表    70

5.1  哈希表理论基础   70

5.1.1  哈希函数    71

5.1.2  哈希碰撞    71

5.1.3  常见的三种哈希结构        73

5.2  有效的字母异位词       74

5.3  两个数组的交集   76

5.4  两数之和       78

5.5  四数相加       80

5.6  三数之和       81

5.6.1  哈希解法    81

5.6.2  双指针法    82

5.7  四数之和       85

5.8  本章小结       87

第6章  字符串    88

6.1  字符串与数组的区别   88

6.2  反转字符串   89

6.3  反转字符串II        90

6.4  反转字符串里的单词   92

6.5  KMP算法理论基础       96

6.5.1  什么是KMP算法       96

6.5.2  什么是前缀表    96

6.5.3  为什么一定要用前缀表    97

6.5.4  如何计算前缀表        98

6.5.5  时间复杂度分析        100

6.6  使用KMP匹配字符串 101

6.6.1  构造next数组   101

6.6.2  使用next数组做匹配       103

6.6.3  前缀表统一减一的代码实现    104

6.6.4  前缀表（不减一）的代码实现        105

6.7  找到重复的子字符串   107

6.8  本章小结       109

第7章  栈与队列        110

7.1  栈与队列理论基础       110

7.2  用栈组成队列       112

7.3  用队列组成栈       114

7.3.1  使用两个队列实现栈        115

7.3.2  使用一个队列实现栈        117

7.4  匹配括号       118

7.5  逆波兰表达式       120

7.6  滑动窗口值   122

7.7  前k个高频元素   126

7.8  接雨水   129

7.8.1  双指针解法        130

7.8.2  动态规划解法    132

7.8.3  单调栈解法        133

7.9  本章小结       137

第8章  二叉树    139

8.1  二叉树理论基础   139

8.1.1  二叉树的种类    139

8.1.2  二叉树的存储方式    141

8.1.3  二叉树的遍历方式    142

8.1.4  二叉树的定义    143

8.2  前、中、后序的递归遍历   144

8.3  前、中、后序的迭代遍历   146

8.3.1  前序遍历    146

8.3.2  中序遍历    147

8.3.3  后序遍历    148

8.4  前、中、后序统一迭代法   149

8.5  二叉树的层序遍历       152

8.6  反转二叉树   155

8.6.1  递归法        156

8.6.2  迭代法        156

8.7  对称二叉树   158

8.7.1  递归法        159

8.7.2  迭代法        162

8.8  二叉树的深度       164

8.8.1  递归法        165

8.8.2  迭代法        166

8.9  二叉树的小深度       167

8.9.1  递归法        168

8.9.2  迭代法        170

8.10  平衡二叉树 170

8.10.1  递归法      173

8.10.2  迭代法      175

8.11  二叉树的所有路径     176

8.11.1  递归法      177

8.11.2  迭代法      182

8.12  路径总和     183

8.12.1  递归法      183

8.12.2  迭代法      186

8.12.3  路径总和II       187

8.13  构造一棵二叉树 189

8.13.1  使用中序与后序遍历序列构造二叉树  189

8.13.2  使用前序与中序遍历序列构造二叉树  195

8.13.3  相关思考  197

8.14  合并两棵二叉树 197

8.14.1  递归  198

8.14.2  迭代法      200

8.15  在二叉搜索树中寻找节点 201

8.15.1  递归法      202

8.15.2  迭代法      203

8.16  验证二叉搜索树 204

8.16.1  递归法      205

8.16.2  迭代法      207

8.17  二叉搜索树的小差 208

8.17.1  递归法      208

8.17.2  迭代法      209

8.18  二叉搜索树中的众数 210

8.18.1  递归法      211

8.18.2  迭代法      215

8.19  二叉树的近公共祖先     216

8.19.1  普通二叉树      216

8.19.2  二叉搜索树      221

8.20  在二叉搜索树中插入一个节点 224

8.20.1  递归法      225

8.20.2  迭代法      227

8.21  在二叉搜索树中删除一个节点 228

8.21.1  递归法      228

8.21.2  迭代法      230

8.22  修剪二叉搜索树 231

8.22.1  递归法      232

8.22.2  迭代法      234

8.23  构造一棵平衡二叉搜索树 235

8.23.1  递归法      236

8.23.2  迭代法      238

8.24  本章小结     239

第9章  回溯算法        240

9.1  回溯算法理论基础       240

9.1.1  什么是回溯算法        240

9.1.2  回溯法的性能    240

9.1.3  回溯法可以解决的问题    240

9.1.4  如何理解回溯法        241

9.1.5  回溯法模板        241

9.2  组合问题       243

9.2.1  回溯算法    244

9.2.2  剪枝优化    248

9.3  组合总和（一）   250

9.3.1  回溯算法    251

9.3.2  剪枝优化    254

9.4  电话号码的字母组合   255

9.5  组合总和（二）   260

9.5.1  回溯算法    261

9.5.2  剪枝优化    263

9.6  组合总和（三）   265

9.7  分割回文串   270

9.8  复原IP地址  274

9.9  子集问题（一）   279

9.10  子集问题（二） 281

9.11  递增子序列 284

9.11.1  回溯算法  285

9.11.2  哈希优化  287

9.12  排列问题（一） 288

9.13  排列问题（二） 291

9.13.1  回溯算法  291

9.13.2  拓展  293

9.14  N皇后问题 296

9.15  解数独 301

9.15.1  回溯算法  302

9.15.2  判断棋盘是否合法  304

9.16  本章小结     305

第10章  贪心算法      306

10.1  贪心算法理论基础     306

10.1.1  什么是贪心      306

10.1.2  贪心的套路      306

10.2  分发饼干     307

10.3  摆动序列     309

10.4  子序和 312

10.5  买卖股票的时机II      314

10.6  跳跃游戏     316

10.7  跳跃游戏II  318

10.7.1  贪心解法（一）      320

10.7.2  贪心解法（二）      320

10.8  加油站 322

10.8.1  暴力解法  323

10.8.2  贪心解法（一）      324

10.8.3  贪心解法（二）      325

10.9  分发糖果     327

10.10  柠檬水找零       330

10.11  用少数量的箭射爆气球       332

10.12  合并区间   335

10.13  单调递增的数字       338

10.13.1  暴力解法        338

10.13.2  贪心解法        339

10.14  本章小结   340

第11章  动态规划      341

11.1  动态规划理论基础     341

11.1.1  动态规划题目的解题步骤      341

11.1.2  动态规划应该如何排查问题  342

11.2  斐波那契数 343

11.2.1  动态规划解法  344

11.2.2  递归解法  345

11.3  爬楼梯 346

11.4  使用花费爬楼梯 349

11.5  不同路径（一） 353

11.5.1  深度优先搜索  354

11.5.2  动态规划  355

11.5.3  数论方法  356

11.6  不同路径（二） 358

11.7  整数拆分     361

11.7.1  动态规划  362

11.7.2  贪心算法  364

11.8  不同的二叉搜索树     364

11.9  0-1背包理论基础       369

11.9.1  二维dp数组    370

11.9.2  一维dp数组    375

11.10  分割等和子集   379

11.11  目标和       382

11.12  一和零       385

11.13  完全背包理论基础   388

11.14  零钱兑换（一）       392

11.15  拼凑一个正整数       395

11.16  多步爬楼梯       398

11.17  零钱兑换（二）       399

11.18  完全平方数       402

11.19  单词拆分   405

11.19.1  回溯算法        406

11.19.2  背包问题        407

11.20  买卖股票的时机       410

11.20.1  暴力枚举        410

11.20.2  贪心算法        411

11.20.3  动态规划        411

11.21  买卖股票的时机II    414

11.22  买卖股票的时机III   416

11.23  买卖股票的时机IV   420

11.24  买卖股票时机（含冷冻期）   423

11.25  买卖股票的时机（含手续费）       426

11.26  长递增子序列       428

11.27  长连续递增序列   430

11.27.1  动态规划        430

11.27.2  贪心算法        432

11.28  长重复子数组       433

11.29  长公共子序列       436

11.30  不相交的线       438

11.31  子序和       440

11.32  判断子序列       441

11.33  不同的子序列   444

11.34  两个字符串的删除操作   447

11.35  编辑距离   450

11.36  回文子串   453

11.36.1  动态规划        453

11.36.2  双指针法        456

11.37  长回文子序列       457

11.38  本章小结   460

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代码随想录——跟着Carl学算法

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