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蓝桥杯算法(python)

2023-03-31

蓝桥杯第三级别——算法。蓝桥杯的考察重点:加黑重点(括号内了解)        算法:枚举、排序、搜索、计数、贪心、动态规划、图论、数论、博弈论、概率论、计算几何、字符串算法。(递归、二分查找、哈希算法、分治算法、回溯算

蓝桥杯第三级别——算法。

蓝桥杯的考察重点:加黑重点 (括号内了解)

        算法:枚举、排序搜索、计数、贪心动态规划、图论、数论、博弈论、概率论、计算几何、字符串算法。(递归、二分查找、哈希算法、分治算法、回溯算法)

        数据结构:数组、对象/结构、字符串、队列、平衡树/线段树、复杂数据结构、嵌套数据结构。(链表、散列表、二叉树、跳表、Trie树)

其它的:编程思维:

数学思维(公式计算)

计算思维(程序自动化+抽象过程)

计算机思维(不断试错)

随机模拟思维(大量随机点模拟)

模块化思维(功能拆分——化繁为简,分而治之,模块间松耦合,模块内紧耦合)

规则化思维(抽象过程为规则)

递归思维(函数内调用函数)

脚本自动化思维(数据和功能分离)


目录

算法复杂度

递归

fibonacci——爬楼梯 

数组

两数之和问题

合并两个有序数组


算法复杂度

包括时间复杂度和空间复杂度。

对于程序需要优先考虑时间。Tn = O(f(n))。时间复杂度是对程序运行时间的估算。

 计算:(超过2层循环的算法直接换思路,时间复杂度小于等于O(n**2))

        选择最复杂的循环计算最高阶(包括递归调用,不包括其他循环和非循环)。

        嵌套取乘积。O(N*N)

        多数据规模。O(M+N)

例:

  1. i = 1
  2. while i <= n:
  3. i = i*2

i依次为1,2,4,8,16...2**i,直到2**i不大于n时停止。

2**i == n。i == log2(n)。

所以Tn = O(log(n))

递归

思想:(将一个复杂的大问题拆分为小问题来解决)

        一个问题的解等价于拆分为子问题的解。

        子问题规模变小,但是子问题与原问题思路相同。

        存在终止条件(符合算法的有限性)

评价:

        优点:递归思想简单,容易理解思考;

        缺点:空间复杂度高,堆栈溢出分险,耗时比较高,重复计算问题。

fibonacci——爬楼梯 

斐波纳吉序列就是典型的递归思想。

1.  递归法解决问题,自顶向下计算,时间复杂度高。

  1. #递归fibonacci
  2. def fun(n):
  3. if n == 0:
  4. return 0
  5. elif n == 1:
  6. return 1
  7. else:
  8. return fun(n-1) + fun(n-2)
  9. n = int(input())
  10. num = fun(n)
  11. print(num)

2.  递归中存在重复计算问题,将已经计算过的值保存到字典。

  1. #hashmap()存储已经计算的值
  2. di = {}
  3. def func(n):
  4. if n == 0:
  5. return 0
  6. elif n == 1:
  7. return 1
  8. else:
  9. if n in di:
  10. return di.get(n)
  11. else:
  12. result = func(n-1) + func(n-2)
  13. di[n] = result
  14. return result
  15. n = int(input())
  16. num = func(n)
  17. print(num)

3. 循环方式,自底向上累加,难理解(用变量临时保存子问题的解)。

  1. #循环,自底向上
  2. def fibonacci(n):
  3. a = 0
  4. b = 1
  5. if n == 0:
  6. return 0
  7. elif n == 1:
  8. return 1
  9. for i in range(1,n):
  10. c = a+b
  11. a = b
  12. b = c
  13. return b
  14. n = int(input())
  15. num = fibonacci(n)
  16. print(num)

数组

两数之和问题

描述:找出一个一维数组(li)中,两个数和为目标值(n)的下标。

暴力枚举法。

  1. li = [2,7,11,15]
  2. n = 9
  3. for i in range(len(li)):
  4. for j in range(i+1,len(li)):
  5. if li[j]+li[i] == n:#如果两个数之和等于目标值,返回下标
  6. print(i,j)

用字典存储遍历过的值。

  1. li = [2,7,11,15,13]
  2. n = 20
  3. di = {}#键存储数据,值存储下标
  4. for i in range(len(li)):
  5. sub = n - li[i]
  6. if sub in di:#判断差值在字典中是否有键,有则返回下标;没有存入字典
  7. print(di[sub],i)
  8. else:
  9. di[li[i]] = i

合并两个有序数组

描述:将两个递增数组(a,b)合并,并且排序。结果存储在(a)。

用列表方法——list.extend()合并,list.sort()排序。(只能说python的列表就是np。数组遍历真烦。。。)sort()快速排序的时间复杂度:

  1. a = [1,5,9]
  2. b = [3,5,7]
  3. a = a+b
  4. a.sort()
  5. print(a)

双指针遍历列表(利用列表有序),比较存入临时列表,再赋值给(a)。

双指针从后向前倒序遍历,先排序值大的元素,直接存入(a)。

贪心算法

每一次都要最好的结果,从而达到最终问题的结果是最好的。——全局最优解

吃饼干问题

描述:胃口——能吃多少为g[i],尺寸——饼干大小为s[j]。满足s[j]>=g[i],满足胃口并且吃到最小的饼干,则为局部最优解。直到每个人都吃到饼干或没有饼干即为全局最优解。

  1. g = list(map(int,input().split()))#wei kou
  2. s = list(map(int,input().split()))#chi cun
  3. g.sort()
  4. s.sort()
  5. count = 0
  6. for i in range(len(g)):
  7. for j in range(len(s)):
  8. if s[j]>=g[i]:
  9. count += 1
  10. s[j] = -1#相当于拿走这块饼干
  11. #g[i] = float('inf')#正无穷大
  12. break
  13. print(count)

。。。 后面的学不完了,听说还得学会暴力递归,暴力搜索,十大排序(快速排序,归并排序),动态规划。。。


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