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使用C的算法实现

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algorithm_in_c

C语言的数据结构和算法实现 - 代码中几乎每一行都添加了注释,通过这种甚至有点啰嗦的方式,希望让人们能够容易的掌握数据结构和算法

一开始我们不太懂,所以需要了解这些数据结构和算法,

渐渐地我们可以实现这些数据结构和算法,

但是实现之后不要忘了,我们应该对我们的实现进行评估,并且对结构和算法本身有一定的认识才行

所欲数据结构和算法的出现,必然是为了解决特定的问题,如果能基于问题出发理解数据结构和算法,则会印象更加深刻

如果对数据结构和算法有热情或者其他疑问,欢迎加入QQ群: 530133597

TODO - 有太多要做的事情,这里也只是罗列出一部分

  • 编写非递归的方案
  • 编写单元测试
  • 重写和封装链表,栈,堆,树等结构
  • 更直观的GUI来展示算法
  • 完善各个数据结构和算法的数学推导
  • [图 - 拓扑排序]
  • [图 - 最短路径算法]
  • [图 - 最小生成树]
  • [图 - 深度优先搜索]
  • [图 - NP完全性]
  • [AES]
  • [Blowfish]
  • [IDEA]
  • [RC4]
  • [Paxos]

使用方法:

进入各个目录执行make即可编译文件,之后运行文件即可

Sort - 排序

BubbleSort 冒泡排序
InsertSort - Direct Insert Sort 插入排序(直接插入排序)
ShellSort 希尔排序
BinInsertSort 二分查找插入排序
  • 直接插入排序对于大部分有序的序列排序时速度快。
  • 二分插入排序在直接插入的基本上改变了查找元素插入位置的方法,对于完全无序的序列来说,速度会变快,但是对于大部分有序的序列反而会更慢。
  • 希尔排序则利用直接插入排序对于大部分有序的序列速度快的特点,先让大部分序列有序,以此来提高排序效率。
SelectSort 选择排序
QuickSort 快速排序
MergeSort 归并排序

Search - 查找

BinarySearch 二分查找

data_structure - 数据结构

SingleLinkedList 单向链表
DoubleLinkedList 双向链表
SingleCircularLinkedList 单向循环链表
DoubleCircularLinkedList 双向循环链表
StackByArr 通过数组实现的栈
StackByDoubleLinkedList 通过双向链表实现的栈
Queue 通过双向链表实现的队列
PriorityQueue 通过双向链表实现的优先级队列
PriorityQueue 通过堆实现的优先级队列
HashTable 哈希表
  • 哈希表的主要问题在于设计好的哈希函数(可以得到均匀分布的key)和如何处理哈希冲突(hash collision)

  • 哈希表的长度应该是质数(也称为素数)

  • 哈希表一直在避免的就是过多的聚集

  • 哈希表处理冲突的主要三个方式是:

    1. 线性再散列,就是如果冲突则按照步长一直找(步长与哈希表长度应该是互质的),找到一个空槽(slot)为止

    2. 非线性再散列,如果冲突,则重新计算出一个哈希值

      以上两种再散列法的特点为:

      • 再散列法都不能删除元素,否则会导致元素找不到(因为每一个元素都可能发生过冲突,而如果这个元素被删除,那么跟其发生过冲突并且再散列的元素就找不到了)
      • 当散列表负载因子(插入表中的元素个数/可用槽的总数)增大时,再散列花费的时间也会越长
      • 表的大小就是所能容纳的元素的大小
    3. 拉链法(是解决哈希冲突的最常用方法),在发生冲突的槽中使用链表存放冲突元素,也就是使用链表数组来解决冲突

Tree - 树

BinarySearchTree 二叉查找树
BalancedBinaryTree 平衡二叉树 - 又称为AVL树,因其作者(Adelson-Velskii and Landis)而得名
RedBlackTree 红黑树 - 通过为节点着色并且为色彩赋予一定的规则来实现平衡
B-Tree B树 - 又称为Balanced Tree,一棵多路搜索树,用途很广,几乎是所有数据库的默认索引结构
B+ Tree B+树 - 是一种读写代价更低,查询效率更稳定(因为非终端节点都是关键字的索引,所以每个关键字的查询长度相同)的B树的变形,适应于文件系统
B* Tree B*树 - B+树的变形,是一种对于子节点利用率更加高的B+树

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Language:C 96.5%Language:Makefile 3.5%