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發燒車訊

推薦一種通過刷leetcode來增強技術功底的方法

背景

如果前人認為這個一種學習提高或者檢驗能力的成功實踐。而自己目前又沒有更好的方法,那就不妨試一試。

而不管作為面試官還是被面試者,編碼題最近越來越流行。而兩種角色都需要思考的問題是希望考察什麼能力,通過什麼題目,需要達到怎樣的程度可以說明面試者具有了這樣的能力。

而要找到上面這些問題的答案,比較好的方式除了看一些理論性文章和接受培訓之外,自己動手刷一刷leetcode切身實踐一下不失為一個不錯的方式。而既然要花精力去做這件事情,那就需要解決一個問題:我從中可以獲得什麼提高。以下是個人的一些經驗和感受。

 

收益

對底層有了更深入的了解和思考

leetcode一些常見題也是平時工作中常用的一些底層數據結構的實現方法。 

先舉個大家使用比較多的算法:LRU(最近最少使用),在Java的實現中實現特別簡單。只是使用了LinkedHashMap這種數據結構。而如果看一些開源包里LRU的實現,發現也是這樣實現的。實際上動手實現一遍,LRU就再也不會忘了。

再舉個數據結構的例子:字典樹又叫前綴樹。它是搜索和推薦的基礎。標準點的定義是:

字典樹又稱單詞查找樹,Tire樹,是一種樹形結構,是一種哈希樹的變種。典型應用是用於統計,排序和保存大量的字符串(但不僅限於字符串),所以經常被搜索引擎系統用於文本詞頻統計。它的優點是:利用字符串的公共前綴來減少查詢時間,最大限度地減少無謂的字符串比較,查詢效率比哈希樹高。

因為之前做過搜索引擎,一直也對這塊很有興趣,所以對它底層知識的補充對個人而言,感覺深度有增加。

 

  

養成評估時空開銷的習慣

我刷leetcode必看官方解答里估算的時間和空間複雜度。這也是作為一個架構師的必備基本能力。

數組、哈希這些因為數據的位置不需要進行查找,只需要算數計算就可以得到,所以它們的時間複雜度是O(1)。

鏈表如果直接在頭部或者尾部插入,因為不需要查找,所以時間複雜度也是O(1),但是定位的話因為涉及查找,按遍歷查找來算是log(n)。所以對於jdk1.7之前,hashmap底層採用的是數組+鏈表的數據結構。所以如果不算哈希衝突和擴容的話,獲取和插入數據的時間複雜度是O(1);如果出現了哈希衝突,則插入因為是頭部插入,時間複雜度還是O(1);獲取時間複雜度因為涉及先查找,所以是O(n),這個n代表衝突的數量。

對於在有序數據中進行查找,因為可採用二分查找等優化,時間複雜度可降到log(n).

對於遞歸調用,如果遞歸方法內進行2次調用。對於層數n來說,時間複雜度是2的n次方。舉個例子就是一個數等於前面兩個數之和。當然,如果是前面3個數之和,不進行優化的情況下時間複雜度就是3的n次方。

對於一個n*m的二維數組等需要進行嵌套循環遍歷的,時間複雜度是O(n*m),有個特殊情況是n*m,這時候時間複雜度是n的平方。

對於全排列的情況,時間複雜度是O(n!)。

 

代碼簡化的方法

 

我習慣的一種學習方法是先做題,有了一定自己的總結和思考之後,再看書學習別人的總結思考方法。對於刷leetcode相關性高,也比較受認可的書是《Cracking the Coding interview(6th)》,中文版翻譯是《程序員面試金典》。這本書對於面試官和面試者來說讀了都會有一定的收穫。

 

我讀了這本書,對我印象最深的是介紹了兩種代碼優化的方法:BUD和BCR。

 

BUD 

BUD是瓶頸、不必要工作、重複工作 三個詞組首字母的縮寫。

 

作者提出拿到一道編程題,可先嘗試用暴力解法將題目寫出來,之後找到解法的性能瓶頸,針對瓶頸進行優化,之後在去掉不必要的工作,最後去掉重複的工作。

這個經典的編程優化方法不只可應用於編程,還可應用於整個程序的優化,也是最常規的優化方法。

 

BCR

BCR是Best Conceivable Runtime的縮寫,意思是想知道自己可以優化到什麼程度,先估算可達到的最優情況。

比如:在一個無序數組中,查找兩個兩個相同的數。直覺來說如果找到這兩個數,最起碼需要將每個數都遍歷一遍,所以可達到的最優情況是O(n),無論怎麼優化,都不可能比這個更好。所以這就是優化的上限。

這本書里還介紹了其他的優化方法如:使用額外數據結構、通過構建測試用例、根據題目的限制和提示來尋找線索,大家看這本書的時候可以了解下。

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