编程算法模板通常包括以下几个部分:
算法名称:
清晰地标识出算法的名称,例如快速排序、二分查找等。
输入参数:
列出算法需要的输入参数,例如数组、列表、字符串等。
输出结果:
描述算法的输出结果,例如返回值、输出数组等。
步骤描述:
详细描述算法的每一步操作,可以使用伪代码或具体的编程语言代码。
复杂度分析:
分析算法的时间复杂度和空间复杂度。
快速排序
```cpp
// 快速排序
// 输入:一个整数数组 nums,数组长度为 n
// 输出:排序后的整数数组
void quick_sort(int nums[], int l, int r) {
if (l >= r) return;
int i = l - 1, j = r + 1, x = nums[l + r >> 1];
while (i <= j) {
while (nums[i] < x) i++;
while (nums[j] > x) j--;
if (i <= j) {
swap(nums[i], nums[j]);
i++;
j--;
}
}
quick_sort(nums, l, j);
quick_sort(nums, j + 1, r);
}
```
二分查找
```cpp
// 二分查找
// 输入:一个有序整数数组 nums,目标值 target
// 输出:目标值在数组中的索引,如果不存在则返回 -1
int binary_search(int nums[], int left, int right, int target) {
while (left <= right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
if (nums[mid] == target) return mid;
if (nums[mid] < target) left = mid + 1;
else right = mid - 1;
}
return -1;
}
```
动态规划
```cpp
// 动态规划解决 Fibonacci 数列
// 输入:n,表示要计算的斐波那契数列的项数
// 输出:第 n 项的值
int fibonacci(int n) {
if (n <= 1) return n;
int a = 0, b = 1, c;
for (int i = 2; i <= n; i++) {
c = a + b;
a = b;
b = c;
}
return b;
}
```
KMP 算法
```cpp
// KMP 算法实现
// 输入:文本 t,模式串 p
// 输出:模式串 p 在文本 t 中出现的位置列表
void kmp_search(char t[], char p[], int q[], int m, int n) {
int len1 = 0, len2 = 0;
int i = 0, j = 0;
while (i < n) {
if (j == 0 || t[i] == p[j - 1]) {
i++;
j++;
if (j == m) {
q[q++] = i - j;
j = len2;
}
} else {
j = pre[j - 1];
}
}
}
```
栈
```cpp
// 栈的基本操作
stack // 入栈 st.push(1); st.push(2); // 出栈 int top = st.top(); st.pop(); // 获取栈顶元素 int size = st.size(); bool isEmpty = st.empty(); ``` 队列 ```cpp // 队列的基本操作 queue // 入队 que.push(1); que.push(2); // 出队 int front = que.front(); que.pop(); // 获取队首元素 int size = que.size(); bool isEmpty = que.empty(); ``` 这些模板可以根据具体算法的需求进行调整和扩展。使用模板可以提高代码的可读性和可维护性,同时也有助于减少重复代码的编写。