算法图解


1. 二分法:一组n个数字(有序排列)找到一个准确的数字,用二分法最多只要找log2n次。

def binary_search(list, item):
            low = 0
            high = len(list) - 1
            while low <= high:
                mid = round((low + high) / 2)
                guess = list[:mid]
                if guess == mid:
                return mid
                if mid > item:
                    high = mid-1
                    continue
                else:
                    low = mid + 1
                    continue
            return None
        my_list = [1,3,6,9,12,16,17,21,29,32]
        print(binary_search(my_list, 3))


2. 选择排序:
在内存中,数组空间不够时,内存必须重新分配新的足够的空间给数组;但是列表不需要全部重新分配,只要分配多余的空间给新来的元素,并用随机的内存地址串在一起。
但是要读取列表时,不能直接读取后面的元素,必须先访问元素1,然后元素2,直到最后一个元素。数组可以随意访问。
选择排序或者叫冒泡排序:

def findSmallest(arr):
                smallest = arr[0]
                smallest_index=0
                for i in range(1,len(arr)): #随机找到列表中的数
                    if arr[i]< smallest:    #比较大小
                    smallest_index=i
                return smallest_index
            def selectionSort(arr):
                newArr=[]
                for i in range(len(arr)):
                    smallest=findSmallest(arr)
                    newArr.append(arr.pop(smallest)) #在每个最小的数之后添加一个比较大的数,好排序
            return newArr
            print(selectionSort([1,5,15,4,3,8,6,9,10]))

3. 递归:
递归函数是调用自己。

4. 快速排序:

def quicksort(array):
                if len(array) <2:
                    return array
                else: 
                    pivot = array[0]
                    less=[i for i in array[1:] if i <= pivot] #由所有小于基准值的元素组成的子数组
                    greater=[i for i in array[1:] if i>pivot]
                    return quicksort(less)+[pivot]+quicksort(greater)
            print quicksort([1,4,2,3])

5. 散列表(字典):
6. 广度优先搜索:
先在一度关系中搜索,没有结果之后再从二度关系中搜索。
队列是先进先出的,栈是后进先出的

from collections import deque
            search_queue = deque()    #创建一个队列
            search_queue+=graph["you"]    #将你的另据都加入到这个搜索队列中:
            def person_is_seller(name):
                return name[-1] == 'm'    #判断这个人是否为想要的结果的函数。
            while search_queue:    #只要队列不为空
                person=search_queue.popleft()    #就取出其中第一人
                if person_is_seller(person):    #检查这个人是否是想要的
                    print (person+"is a xxx")
                    return True
                else:
                    search_queue+=graph[person]    #不是想要找的对象,将这个朋友加入到搜索队列
            return False    #如果到了这里,说明队列赵总没有想要的结果,队列已为空。
        
广度优先搜索代码:
            def search(name):
                search_queue=deque()
                search_queue+=graph[name]
                searched=[]    #这个数组用于记录检查过的人
                while search_queue:
                    person=search_queue.popleft()
                    if not person in searched:
                        if person_is_seller(person):
                            print person+'is a xxxx'
                            return True
                        else:
                            search_queue+=graph[person]
                            searched.append(person)
                retuen False

7. 狄克斯特拉算法:
使用广度优先搜索,将得到数量最少的路径,但不一定是最快最方便的路径。
狄克斯特拉算法,相当于在广度优先算法的基础上加了权重。
关键理念: 找到最便宜的节点,并确保没有到该节点更便宜的路径。 如果有负权边,就不能试用此算法。

def find_lowest_cost_node(costs):
                lowest_cost=float('inf')
                lowest_cost_node= None
                for node in costs: 
                    cost=costs[node]
                    if cost< lowest_cost & node not in processed:    #如果当前节点未处理,且成本更低
                        lowest_cost=cost
                        lowest_cost_node=node
                return lowest_cost_node
                
            node=find_lowest_cost_node(costs):    #在未处理的节点找到开销最小的点
            while node is not None:        #这个循环在所有节点被处理过后结束
                cost =costs[node]
                neighbors = graph[node]
                for n in neighbors.keys():        #遍历当前节点的所有邻居
                    new_cost=cost+nighbors[n]
                    if costs[n] > new_cost:        #如果经过当前节点离邻居更近
                        costs[n] = new_cost        #就更新改邻居的开销
                        parents[n]=node        #同事将该邻居的父节点设置为当前节点
                processed.append(node)        
                node=find_lowest_cost_node(costs)     #找出接下来要处理的节点,并循环

8. 贪婪算法:
每一步都采取最优的做法,最终得到的就是全局最优解。

9. 动态规划:
先解决子问题,再解决主问题。

10. K最近邻算法:
给一个对象分类,看离它最近的三个对象是什么类型,就是3最近邻算法。
可以用在推荐系统中,在每位用户注册时就让他们指出自己喜欢的对象和喜欢的程度。 用户给使用过的对象评分,哪一类的评分最高,就推荐哪一类的对象。
要挑选适当的指标,考虑回归性。

11. 二叉查找树

12. 反向索引: 一个散列表,将单词映射到包含它的页面。

13. 傅里叶变换:

14. 并行算法: 提高算法速度,让他们能够在多个内核中并行地执行。

15. MapReduce: 分布式算法, 用hadoop执行。 基于映射(map)函数和归并(reduce)函数。
归并函数是将一个数组转换成一个元素。

16. 布隆过滤器和HyperLogLog:
布隆过滤器是一种概率性数据结构,HyperLogLog是类似于布隆过滤器的算法, 这两者都不是准确的结果,但是是大概率的结果。

17. SHA算法: 安全散列算法: 用来判断两个文件是否相同
SHA是一个散列函数, 它生成一个散列值(一个较短的字符串),用于促成索引。,用散列值判断文件是否相同,检查密码。

18. Diffie-Hellman秘钥交换: 公钥和私钥。

19. 线性规划:
用于在给定约束条件下最大限度地改善指定的指标。

原文地址:https://www.cnblogs.com/spencersun/p/9549334.html