⑴ c/c++ 最大流算法ford-fulkerson
你的问题是用C/C++写最大流算法ford-fulkerson算法。顶点就是节点。
void maximum_flow(int n, int s, int t, int *capacity, int *flow)
可以参考:算法模板-最大流(Ford-fulkerson算法)
⑵ 如何准备互联网公司面试(算法相关)
书籍: 《算法导论》 这本是大部头,很多人都看不完。我本人也并没有看完,它跟了我这么多年,完全是属于常看常新的牛书。每一次看,都发现会有新的收获。比如,以前并不知道求K位数或者中位数有平均为O(n)复杂度的算法。看到了别的地方的参考资料,才知道,原来《算导》上专门有一小节讲这个内容。我基本上是本科比较集中的看了一遍,研一的时候又集中的看了一遍,才算是粗略的看完。但是其实,很多理论性的,以及图论一部分依然还是没有看完。个人推荐,先从简单的开始,挑选比较熟悉的一些偏重与数据结构方面的知识作为起点。这本书的习题非常重要,要是有时间,能够全部做完,那绝对是能够神功在手了。其实,集中把,第二部分(排序),第三部分(数据结构),第四部分(高级设计,我基本主要看动态规划和贪心),第五部分(高级数据结构,B树和二项堆,并差集),第六部分(图算法,最大流部分较难,自己可以看情况掌握)。这些部分可以先从算法本身开始,伪代码全部看懂。因为算法导论讲的很详细,而且有来龙去脉,基本不会有太大难度。数学证明,推荐大家掌握,但是,突击或者第一次,可以选择性的看看。我自己是重复看,才把证明看掉的。第一次看的时候,基本都跳过了。不过,证明和习题是精髓!希望如果有时间,一定要补回来。 《编程之美》《挑战编程》 这本书绝对是将全中国企业,或者说是一部分懒惰的企业面试题库提升了一个档次的一本神书。网络面我师兄的时候,我师兄直接把有一道题的最优解答出来了。但是,那个面试官显然是不知道最优解,一直在引导我师兄答出,这本书里面的第四个解。呵呵。书很不错。全部看一遍并不难。说个不好听的,可以背下来,而且相信我,基本上绝对有用!比如说,n!后面有多少个0。我相信,你们今年面试或者笔试,一定会碰到这道题。《挑战编程》大家可以自行考虑一下吧,这个完全是针对acm竞赛的,不过,看看题也不错。 《编程珠玑》 业界神书嘛。习题全部做完就是了。其实都是些小东西,但是,基本上一步步考察你的解决问题的能力。个人觉得,最常用的就是bit map做排序或者去重,拓展一下就是bloom filter,我当时都是在这本书里面看到的。 《算法技术手册》 这本书貌似出镜不多。书很薄,代码写的非常好,其实基本上全部都是基础算法和数据结构的实现。但是,它牛逼就在于,代码写的太好了,基本上,看一遍,绝对能背下来。面试基础很重要。基本上每个笔试或者面试,都会考一个100行以内的小程序。比如,给定一棵树,以及其中一个节点x,要求出这棵树的中序遍历序列中,x的后续节点,非递归实现。这种题非常简单,但是,真正写对的,其实并不多。《STL源码剖析》《C标准库》 都不厚。挑着看一遍非常舒服。特别是,看看STL每个数据结构迭代器类型啊,红黑书如何实现啊。C标准库,最常见的,比如strcpy()和memcpy()有什么区别啊。特别是,STL,看过之后,对泛型还是能有一定了解的。《C专家编程》《Effective c++》《深度探索C++对象模型》 第一本比较简单,可以当八卦书看。后两本其实也没啥好说的,其实都是些业界公认的牛书。我再重复一遍也没什么意义。但是,的确,考察基本上也就都是这么几本书上面的东西。基本上后两本主要侧重看c++对象方面的一些指示,特别是多态相关的。 《具体数学》《组合数学》 这两本其实可以看作修身养性的书。我当时是时间比较充裕的时候看完的。纯突击,大家就可以跳过了。但是,看完真的很有用。比如说,你们就可以跟面试官扯约瑟夫环的构造解了(这道题我觉得80%会遇到),直接推推公式,就不用写模拟代码了。《组合数学》也是,很多笔试一般会有些小智力题。不过,其实一般的题目,不看这本书也可以搞定。所以,这两本仅供参考。大家有兴趣的时候,可以翻翻。《Linux内核源码剖析》《Linux环境高级编程》…… 要是有机会,能看看最好。因为很多公司都会考察Linux相关的知识。最少要会点脚本,一些简单的Linux命令,以及正则表达式什么的。要是能聊聊内核源码或者驱动开发什么的东西,面试官肯定更加喜欢了。 知识: c & c++ 首先要知道c和c++的区别。常考的有const的用法,一些生僻关键字比如extern,static的用法。 结构体与类的差别。类里面的字对齐问题,也就是说一个类到底有多大。以及一个空的类有多大。 虚函数以及多态相关的显然是重点。比如析构函数什么时候需要写成虚函数,构造函数是否可以是虚函数。 int a[10]; a 和 &a的区别。 java java我并不熟。但是基本上肯定会考一些虚拟机相关的,以及GC等知识。然后,一般招聘的java程序员都会问到很多多线程编程的东西,以及hadoop!这个绝对是重点,淘宝绝对就是问这个的。 操作系统 这个看工作岗位的实际要求。基本的进程线程区别==肯定是会问到的。要是要求高一些,就会问很多多线程编程的问题。一些竞争死锁等基础知识,一些进程调度的算法,最近的kernel好像用的是CFS调度算法。shell编程,如何读取程序堆栈,写一些core mp的读取程序等等的。 数据结构 基本上所有的排序都要会写。与树有关的操作都要会些非递归版本。图一般考的不多。Flood-Fill算法等等。查找中位数。B树和红黑书最好要掌握,不用会写,能扯扯基本就行。KMP,这个很有可能考!而且的确真的不好懂。要是实在不行,背下来吧。哈哈。 网络 这个其实比较基础了。我个人网络方面的知识并不好。但是各种协议的基础,几次握手啊,一些操作系统的api实现到底是单工还是双工用的是TCP还是UDP。我个人网络纯粹靠拼RP。 数据库 数据库非常重要。基本的SQL肯定是要会的。最常见有一道题,inner join和out join的区别。MySQL是重点,基本上很多企业都是问这个。然后,网络扯多了会跟你扯MySQL引擎 的一些东西。这些我就不太懂了。要是能准备的话,或者说的确是做这方面的,就可以着重多准备下。 大规模数据处理这一块绝对是重点!而且本身不是一个系统的学科分支。但是,基本上几家大公司都会问这方面的。推荐先读读google那几篇论文。Page Rank那一篇,然后Map Rece好像有几篇吧。Big Table什么的。推荐一个网址。这篇貌似是转载的,我以前找到的源地址现在找不到了。处理这一类问题基本上思路都是,哈希,map rece以及bit map等等的。对了,推荐看一下外排序以及相关的败者树。这些都是大规模数据处理的一些典型问题。掌握了这些其实也就够了。这块有点屠龙之技的感觉,特别是对于学生,基本没有谁能有机会把这些代码实现出来。但是,没办法,这些公司就是喜欢考。看完那篇博客的,然后再自行查找一些资料,基本就够了。万变不离其中,而且,这些东西,没办法考那么难的。 推荐一个博客吧,作者收集了100+道面试题,并且全部给出了代码。把这个全部看完,基本上很多面试笔试,都是这些原题。 推荐Top Language里面的今天我们思考系列,好几年前的了。看大牛的思考过程,非常有帮助。希望自己能多想想再看答案。注意,google group好像有时被墙。 我把发芽网的题库版块也扫了一遍。 还有好多一时想不起来了。
⑶ 算法导论的作品目录
目录(Table of Contents)
前言(Preface)
第一部分(Part I) 基础(Foundations)
第一章 计算中算法的角色(The Role of Algorithms in Computing)
第二章 开始(Getting Started)
第三章 函数的增长率(Growth of Functions)
第四章 递归(Recurrences)
第五章 概率分析与随机化算法(Probabilistic Analysis and Randomized Algorithms)
第二部分(Part II) 排序与顺序统计(Sorting and Order Statistics)
第六章 堆排序(Heapsort)
第七章快速排序(Quicksort)
第八章 线性时间中的排序(Sorting in Linear Time)
第九章 中值与顺序统计(Medians and Order Statistics)
第三部分(Part III) 数据结构(Data Structures)
第十章 基本的数据结构(Elementary Data Structures)
第十一章 散列表(Hash Tables)
第十二章 二叉查找树(Binary Search Trees)
第十三章 红-黑树(Red-Black Trees)
第十四章 扩充的数据结构(Augmenting Data Structures)
第四部分(Part IV) 高级的设计与分析技术(Advanced Design and Analysis Techniques)
第十五章 动态规划(Dynamic Programming)
第十六章 贪婪算法(Greedy Algorithms)
第十七章 分摊分析(Amortized Analysis)
第五部分(Part V) 高级的数据结构(Advanced Data Structures)
第十八章 B-树(B-Trees)
第十九章 二项式堆(Binomial Heaps)
第二十章 斐波纳契堆(Fibonacci Heaps)
第二十一章 不相交集的数据结构(Data Structures for Disjoint Sets)
第六部分(Part VI) 图算法(Graph Algorithms)
第二十二章 基本的图算法(Elementary Graph Algorithms)
第二十三章 最小生成树(Minimum Spanning Trees)
第二十四章单源最短路径(Single-Source Shortest Paths)
第二十五章 全对的最短路径(All-Pairs Shortest Paths)
第二十六章 最大流(Maximum Flow)
第七部分(Part VII) 精选的主题(Selected Topics)
第二十七章 排序网络(Sorting Networks)
第二十八章矩阵运算(Matrix Operations)
第二十九章 线性规划(Linear Programming)
第三十章 多项式与快速傅里叶变换(Polynomials and the FFT)
第三十一章 数论算法(Number-Theoretic Algorithms)
第三十二章 字符串匹配(String Matching)
第三十三章 计算几何学(Computational Geometry)
第三十四章 NP-完备性(NP-Completeness)
第三十五章 近似算法(Approximation Algorithms)
第八部分(Part VIII) 附录:数学背景(Mathematical Background)
附录A 求和(Summations)
附录B 集合,等等。(Sets, Etc.)
附录C 计数与概率(Counting and Probability)
参考文献(Bibliography)
索引(Index)
⑷ 为什么《算法导论》中的数组序号是从1开始的
c语言下标从零开始是个错误,并且 index 也是一个有误导性的名词,它表示的是偏移量,明明应该用 offset。
然后 c 的徒子徒孙都学了它,导致现在很多人都误以为下标应该从 0 开始。
早期蛮荒时代,很多东西都不科学,算法导论作者致力于与落后文明作斗争,然而却遭到了楼主你的不理解,实乃编程届一大憾事。
我再说一遍,C 是结构化的汇编,下标基 0 是受到了 PDP-11 指令集的影响,更老的语言(比如 Fortran)都是基 1 的。
另外用 0/非 0 代表 false/true 也是 PDP-11 中 TST 指令和 Z 位的行为。
可能是这本书强调算法的求学思想,所以从一更加符合数学的数组规定。
但是编程的时候,指针这个东西会经常用到,如果用a(o)作为第一个元素 那么*a+n就等同于a(n) 比较方便
算法导论上的这个问题呢,我觉得我比较同意楼上的看法,这个书上面的很多的程序并不是可以敲上去直接运行的,他只是伪代码,思想而已,给人看的,人类的普遍思维是从1开始,那么书页就是从1开始了
说编程语言是给机器看而伪代码是给人看的简直是逗大家笑吧...编程语言设计出来就是给人看的....
另外从0开始在很多方便都极好....我觉得写多代码都能体会到吧..
帮算导洗地:
算法导论通篇用的是伪代码 是给人类阅读理解的 不是设计给机器去运行的
而绝大多数情况下, index 从 1 开始更符合人类直觉(如果你对这点有异议请参考的答案 )
但少数情况下, index 从 0 开始更符合人类直觉。例如书中 hashing 还有 FFT 那块内容, index 是从 0 开始的。
其实写几天 Pascal 你就适应啦。。
⑸ 什么是最大流算法
最大流不是一个算法,是一个问题。关于这个问题有很多算法。比如找增广路的,预留推进的。。。时间效率各有不同。
最大流问题,你可以这样想象:源点是工厂,汇点是客户,工厂到客户间有很多条有运货量限制的道路,问工厂到客户最多可以运多少货。
这些都可以通过程序实现~至于为什么要用MATLAB,我就不清楚了~~
⑹ NOIP 如果想得全国一等奖的话需要学习那些知识
必备:【模拟】高精度加、减、乘
【图论】图的表示:邻接矩阵,邻接表,边表
传递闭包和floyd
最小生成树算法(至少会一种)
单源最短路dijkstra(O(n2))或者bellman(spfa优化,O(km))
拓扑排序
【树】 树的先序、中序、后序遍历
树中的最长路(两遍bfs或者dfs)
并查集
【搜索】深搜、宽搜
【排序】冒泡排序、快速排序 选择排序 记数排序(又称“桶排”)
【动态规划】
01背包,无限背包
【数论】
最大公约数和最小公倍数,进制转换
需要:【模拟】
表达式求值(中缀转后缀,栈的操作)、前缀表达式、中缀表达式、后缀表达式之间的相互转化
【树】线段树 字母树
【搜索】迭代深搜
【动态规划】
树形动态规划、最长不下降子序列、最长公共子序列和最长公共子串
【排序】归并排序、堆排序
【串】 KMP(字串匹配)
【数论】 判断质数(sqrt式与筛法求素数)
【有序表】顺序表、链表、线段树及其基本操作
【图论】
Dijkstra算法的堆优化、求割点、求割边、强连通分量、欧拉路(边一次)、汉密尔顿回路(点一次)、差分约束系统
【动态规划】
状态压缩的动态规划
【分治】二分查找、二分答案、最近点对
【树】 归并树(逆序对)
【其他】
Hash、矩形切割(与线段树的比较)
【数论】欧拉函数
【几何】线段相交
【有序表】树状数组
【树】 Lca(最近公共祖先)与rmq(区间最值)
【图论】匹配算法(最大匹配,最小点覆盖,最小路径覆盖,最大独立集)
网络流算法(最大流dinic,最小费用流spfa)
【动态规划】动态规划的优化(快速幂,改变状态,优化转移,单调性,四边形不等式)
【串】 Kmp扩展、AC自动机
【数论】 中国剩余定理、概率与期望
【几何】 最远点对(旋转卡壳) 、凸包(水平序和极角序)
、半平面交
【有序表】平衡树(sbt、treap、splay)后缀数组
【其他】随机化算法、高斯消元
书:算法导论
《Free Pascal语言与基础算法》(第三版)
《全国青少年信息学奥林匹克竞赛辅导丛书(中学高级本)》
《青少年信息学奥林匹克竞赛实战辅导丛书》系列(《数学与程序设计》和《数据结构与应用》)
⑺ 计算机科学与技术相关书籍
就计算机科学与技术而言,我知道的《算法导论》这本书挺合适的,这里面涵盖了计算机的几乎所有的算法,对于学习计算机编程的人而言十分重要。学懂了这本书,就可以应付很多的考试和比赛。
附:
目录(Table of Contents)
前言(Preface)
第一部分(Part I) 基础(Foundations)
第一章 计算中算法的角色(The Role of Algorithms in Computing)
第二章 开始(Getting Started)
第三章 函数的增长率(Growth of Functions)
第四章 递归(Recurrences)
第五章 概率分析与随机化算法(Probabilistic Analysis and Randomized Algorithms)
第二部分(Part II) 排序与顺序统计(Sorting and Order Statistics)
第六章 堆排序(Heapsort)
第七章 快速排序(Quicksort)
第八章 线性时间中的排序(Sorting in Linear Time)
第九章 中值与顺序统计(Medians and Order Statistics)
第三部分(Part III) 数据结构(Data Structures)
第十章 基本的数据结构(Elementary Data Structures)
第十一章 散列表(Hash Tables)
第十二章 二叉查找树(Binary Search Trees)
第十三章 红-黑树(Red-Black Trees)
第十四章 扩充的数据结构(Augmenting Data Structures)
第四部分(Part IV) 高级的设计与分析技术(Advanced Design and Analysis Techniques)
第十五章 动态规划(Dynamic Programming)
第十六章 贪婪算法(Greedy Algorithms)
第十七章 分摊分析(Amortized Analysis)
第五部分(Part V) 高级的数据结构(Advanced Data Structures)
第十八章 B-树(B-Trees)
第十九章 二项式堆(Binomial Heaps)
第二十章 斐波纳契堆(Fibonacci Heaps)
第二十一章 不相交集的数据结构(Data Structures for Disjoint Sets)
第六部分(Part VI) 图算法(Graph Algorithms)
第二十二章 基本的图算法(Elementary Graph Algorithms)
第二十三章 最小生成树(Minimum Spanning Trees)
第二十四章 单源最短路径(Single-Source Shortest Paths)
第二十五章 全对的最短路径(All-Pairs Shortest Paths)
第二十六章 最大流(Maximum Flow)
第七部分(Part VII) 精选的主题(Selected Topics)
第二十七章 排序网络(Sorting Networks)
第二十八章 矩阵运算(Matrix Operations)
第二十九章 线性规划(Linear Programming)
第三十章 多项式与快速傅里叶变换(Polynomials and the FFT)
第三十一章 数论算法(Number-Theoretic Algorithms)
第三十二章 字符串匹配(String Matching)
第三十三章 计算几何学(Computational Geometry)
第三十四章 NP-完备性(NP-Completeness)
第三十五章 近似算法(Approximation Algorithms)
第八部分(Part VIII) 附录:数学背景(Mathematical Background)
附录A 求和(Summations)
附录B 集合,等等。(Sets, Etc.)
附录C 计数与概率(Counting and Probability)
参考文献(Bibliography)
索引(Index)
⑻ 网络流的最大流算法
1、augment path,直译为“增广路径”,其思想大致如下:
原有网络为G,设有一辅助图G',其定义为V(G') = V(G),E(G')初始值(也就是容量)与E(G)相同。每次操作时从Source点搜索出一条到Sink点的路径,然后将该路径上所有的容量减去该路径上容量的最小值,然后对路径上每一条边<u,v>添加或扩大反方向的容量,大小就是刚才减去的容量。一直到没有路为止。此时辅助图上的正向流就是最大流。
我们很容易觉得这个算法会陷入死循环,但事实上不是这样的。我们只需要注意到每次网络中由Source到Sink的流都增加了,若容量都是整数,则这个算法必然会结束。
寻找通路的时候可以用DFS,BFS最短路等算法。就这两者来说,BFS要比DFS快得多,但是编码量也会相应上一个数量级。
增广路方法可以解决最大流问题,然而它有一个不可避免的缺陷,就是在极端情况下每次只能将流扩大1(假设容量、流为整数),这样会造成性能上的很大问题,解决这个问题有一个复杂得多的算法,就是预推进算法。
2、push label,直译为“预推进”算法。
3、压入与重标记(Push-Relabel)算法
除了用各种方法在剩余网络中不断找增广路(augmenting)的Ford-Fulkerson系的算法外,还有一种求最大流的算法被称为压入与重标记(Push-Relabel)算法。它的基本操作有:压入,作用于一条边,将边的始点的预流尽可能多的压向终点;重标记,作用于一个点,将它的高度(也就是label)设为所有邻接点的高度的最小值加一。Push-Relabel系的算法普遍要比Ford-Fulkerson系的算法快,但是缺点是相对难以理解。
Relabel-to-Front使用一个链表保存溢出顶点,用Discharge操作不断使溢出顶点不再溢出。Discharge的操作过程是:若找不到可被压入的临边,则重标记,否则对临边压入,直至点不再溢出。算法的主过程是:首先将源点出发的所有边充满,然后将除源和汇外的所有顶点保存在一个链表里,从链表头开始进行Discharge,如果完成后顶点的高度有所增加,则将这个顶点置于链表的头部,对下一个顶点开始Discharge。
Relabel-to-Front算法的时间复杂度是O(V^3),还有一个叫Highest Label Preflow Push的算法复杂度据说是O(V^2*E^0.5)。我研究了一下HLPP,感觉它和Relabel-to-Front本质上没有区别,因为Relabel-to-Front每次前移的都是高度最高的顶点,所以也相当于每次选择最高的标号进行更新。还有一个感觉也会很好实现的算法是使用队列维护溢出顶点,每次对pop出来的顶点discharge,出现了新的溢出顶点时入队。
Push-Relabel类的算法有一个名为gap heuristic的优化,就是当存在一个整数0<k<V,没有任何顶点满足h[v]=k时,对所有h[v]>k的顶点v做更新,若它小于V+1就置为V+1。
cpp程序: #include<cstdio>#include<cstring>#include<algorithm>#include<queue>#;inttt,kase;intnn,m;intH[45],X[1004],P[1004],flow[1004],tot,cap[1005];intd[45];intS,T;voidadd(intx,inty,intz){P[++tot]=y;X[tot]=H[x];H[x]=tot;flow[tot]=z;cap[tot]=flow[tot];}queue<int>q;boolbfs(){memset(d,0,sizeof(d));d[S]=1;intx;q.push(S);while(!q.empty()){x=q.front();q.pop();for(inti=H[x];i;i=X[i]){if(flow[i]>0&&!d[P[i]]){d[P[i]]=d[x]+1;q.push(P[i]);}}}returnd[T];}intdfs(intx,inta){if(x==T||a==0)returna;intf=a,tmp;for(inti=H[x];i;i=X[i]){if(flow[i]>0&&d[P[i]]==d[x]+1){tmp=dfs(P[i],min(flow[i],a));flow[i]-=tmp;a-=tmp;flow[i^1]+=tmp;if(!a)break;}}if(f==a)d[x]=-1;returnf-a;}intDinic(){intf=0;while(bfs())f+=dfs(S,inf);returnf;}intmain(){/**输入过程省略**/intmaxflow=Dinic();printf(%d
,maxflow);return0;}
⑼ 程序员如何学好算法
一.基本算法:
枚举. (poj1753,poj2965)
贪心(poj1328,poj2109,poj2586)
递归和分治法.
递推.
构造法.(poj3295)
模拟法.(poj1068,poj2632,poj1573,poj2993,poj2996)
二.图算法:
图的深度优先遍历和广度优先遍历.
最短路径算法(dijkstra,bellman-ford,floyd,heap+dijkstra)
(poj1860,poj3259,poj1062,poj2253,poj1125,poj2240)
最小生成树算法(prim,kruskal)
(poj1789,poj2485,poj1258,poj3026)
拓扑排序 (poj1094)
二分图的最大匹配 (匈牙利算法) (poj3041,poj3020)
最大流的增广路算法(KM算法). (poj1459,poj3436)
三.数据结构.
串 (poj1035,poj3080,poj1936)
排序(快排、归并排(与逆序数有关)、堆排) (poj2388,poj2299)
简单并查集的应用.
哈希表和二分查找等高效查找法(数的Hash,串的Hash)
(poj3349,poj3274,POJ2151,poj1840,poj2002,poj2503)
哈夫曼树(poj3253)
堆
trie树(静态建树、动态建树) (poj2513)
四.简单搜索
深度优先搜索 (poj2488,poj3083,poj3009,poj1321,poj2251)
广度优先搜索(poj3278,poj1426,poj3126,poj3087.poj3414)
简单搜索技巧和剪枝(poj2531,poj1416,poj2676,1129)
五.动态规划
背包问题. (poj1837,poj1276)
型如下表的简单DP(可参考lrj的书 page149):
E[j]=opt{D+w(i,j)} (poj3267,poj1836,poj1260,poj2533)
E[i,j]=opt{D[i-1,j]+xi,D[i,j-1]+yj,D[i-1][j-1]+zij} (最长公共子序列) (poj3176,poj1080,poj1159)
C[i,j]=w[i,j]+opt{C[i,k-1]+C[k,j]}.(最优二分检索树问题)
六.数学
组合数学:
1.加法原理和乘法原理.
2.排列组合.
3.递推关系.
(POJ3252,poj1850,poj1019,poj1942)
数论.
1.素数与整除问题
2.进制位.
3.同余模运算.
(poj2635, poj3292,poj1845,poj2115)
计算方法.
1.二分法求解单调函数相关知识.(poj3273,poj3258,poj1905,poj3122)
七.计算几何学.
几何公式.
叉积和点积的运用(如线段相交的判定,点到线段的距离等). (poj2031,poj1039)
多边型的简单算法(求面积)和相关判定(点在多边型内,多边型是否相交)
(poj1408,poj1584)
凸包. (poj2187,poj1113)
中级(校赛压轴及省赛中等难度):
一.基本算法:
C++的标准模版库的应用. (poj3096,poj3007)
较为复杂的模拟题的训练(poj3393,poj1472,poj3371,poj1027,poj2706)
二.图算法:
差分约束系统的建立和求解. (poj1201,poj2983)
最小费用最大流(poj2516,poj2516,poj2195)
双连通分量(poj2942)
强连通分支及其缩点.(poj2186)
图的割边和割点(poj3352)
最小割模型、网络流规约(poj3308)
三.数据结构.
线段树. (poj2528,poj2828,poj2777,poj2886,poj2750)
静态二叉检索树. (poj2482,poj2352)
树状树组(poj1195,poj3321)
RMQ. (poj3264,poj3368)
并查集的高级应用. (poj1703,2492)
KMP算法. (poj1961,poj2406)
四.搜索
最优化剪枝和可行性剪枝
搜索的技巧和优化 (poj3411,poj1724)
记忆化搜索(poj3373,poj1691)
五.动态规划
较为复杂的动态规划(如动态规划解特别的旅行商TSP问题等)
(poj1191,poj1054,poj3280,poj2029,poj2948,poj1925,poj3034)
记录状态的动态规划. (POJ3254,poj2411,poj1185)
树型动态规划(poj2057,poj1947,poj2486,poj3140)
六.数学
组合数学:
1.容斥原理.
2.抽屉原理.
3.置换群与Polya定理(poj1286,poj2409,poj3270,poj1026).
4.递推关系和母函数.
数学.
1.高斯消元法(poj2947,poj1487, poj2065,poj1166,poj1222)
2.概率问题. (poj3071,poj3440)
3.GCD、扩展的欧几里德(中国剩余定理) (poj3101)
计算方法.
1.0/1分数规划. (poj2976)
2.三分法求解单峰(单谷)的极值.
3.矩阵法(poj3150,poj3422,poj3070)
4.迭代逼近(poj3301)
随机化算法(poj3318,poj2454)
杂题(poj1870,poj3296,poj3286,poj1095)
七.计算几何学.
坐标离散化.
扫描线算法(例如求矩形的面积和周长并,常和线段树或堆一起使用)
(poj1765,poj1177,poj1151,poj3277,poj2280,poj3004)
多边形的内核(半平面交)(poj3130,poj3335)
几何工具的综合应用.(poj1819,poj1066,poj2043,poj3227,poj2165,poj3429)
高级(regional中等难度):
一.基本算法要求:
代码快速写成,精简但不失风格
(poj2525,poj1684,poj1421,poj1048,poj2050,poj3306)
保证正确性和高效性. poj3434
二.图算法:
度限制最小生成树和第K最短路. (poj1639)
最短路,最小生成树,二分图,最大流问题的相关理论(主要是模型建立和求解)
(poj3155, poj2112,poj1966,poj3281,poj1087,poj2289,poj3216,poj2446
最优比率生成树. (poj2728)
最小树形图(poj3164)
次小生成树.
无向图、有向图的最小环
三.数据结构.
trie图的建立和应用. (poj2778)
LCA和RMQ问题(LCA(最近公共祖先问题) 有离线算法(并查集+dfs) 和 在线算法(RMQ+dfs)).(poj1330)
双端队列和它的应用(维护一个单调的队列,常常在动态规划中起到优化状态转移的目的). (poj2823)
左偏树(可合并堆).
后缀树(非常有用的数据结构,也是赛区考题的热点).(poj3415,poj3294)
四.搜索
较麻烦的搜索题目训练(poj1069,poj3322,poj1475,poj1924,poj2049,poj3426)
广搜的状态优化:利用M进制数存储状态、转化为串用hash表判重、按位压缩存储状态、双向广搜、A*算法. (poj1768,poj1184,poj1872,poj1324,poj2046,poj1482)
深搜的优化:尽量用位运算、一定要加剪枝、函数参数尽可能少、层数不易过大、可以考虑双向搜索或者是轮换搜索、IDA*算法. (poj3131,poj2870,poj2286)
五.动态规划
需要用数据结构优化的动态规划.(poj2754,poj3378,poj3017)
四边形不等式理论.
较难的状态DP(poj3133)
六.数学
组合数学.
1.MoBius反演(poj2888,poj2154)
2.偏序关系理论.
博奕论.
1.极大极小过程(poj3317,poj1085)
2.Nim问题.
七.计算几何学.
半平面求交(poj3384,poj2540)
可视图的建立(poj2966)
点集最小圆覆盖.
对踵点(poj2079)
⑽ acm初学者要准备什么 看什么书啊
刚刚接触信息学领域的同学往往存在很多困惑,不知道从何入手学习,在这篇文章里,我希望能将自己不多的经验与大家分享,希望对各位有所帮助。
一、语言是最重要的基本功
无论侧重于什么方面,只要是通过计算机程序去最终实现的竞赛,语言都是大家要过的第一道关。亚洲赛区的比赛支持的语言包括C/C++与JAVA。笔者首先说说JAVA,众所周知,作为面向对象的王牌语言,JAVA在大型工程的组织与安全性方面有着自己独特的优势,但是对于信息学比赛的具体场合,JAVA则显得不那么合适,它对于输入输出流的操作相比于C++要繁杂很多,更为重要的是JAVA程序的运行速度要比C++慢10倍以上,而竞赛中对于JAVA程序的运行时限却往往得不到同等比例的放宽,这无疑对算法设计提出了更高的要求,是相当不利的。其实,笔者并不主张大家在这种场合过多地运用面向对象的程序设计思维,因为对于小程序来说这不旦需要花费更多的时间去编写代码,也会降低程序的执行效率。
接着说C和C++。许多现在参加讲座的同学还在上大一,C的基础知识刚刚学完,还没有接触过C++,其实在赛场上使用纯C的选手还是大有人在的,它们主要是看重了纯C在效率上的优势,所以这部分同学如果时间有限,并不需要急着去学习新的语言,只要提高了自己在算法设计上的造诣,纯C一样能发挥巨大的威力。
而C++相对于C,在输入输出流上的封装大大方便了我们的操作,同时降低了出错的可能性,并且能够很好地实现标准流与文件流的切换,方便了调试的工作。如果有些同学比较在意这点,可以尝试C和C++的混编,毕竟仅仅学习C++的流操作还是不花什么时间的。
C++的另一个支持来源于标准模版库(STL),库中提供的对于基本数据结构的统一接口操作和基本算法的实现可以缩减我们编写代码的长度,这可以节省一些时间。但是,与此相对的,使用STL要在效率上做出一些牺牲,对于输入规模很大的题目,有时候必须放弃STL,这意味着我们不能存在“有了STL就可以不去管基本算法的实现”的想法;另外,熟练和恰当地使用STL必须经过一定时间的积累,准确地了解各种操作的时间复杂度,切忌对STL中不熟悉的部分滥用,因为这其中蕴涵着许多初学者不易发现的陷阱。
通过以上的分析,我们可以看出仅就信息学竞赛而言,对语言的掌握并不要求十分全面,但是对于经常用到的部分,必须十分熟练,不允许有半点不清楚的地方,下面我举个真实的例子来说明这个道理——即使是一点很细微的语言障碍,都有可能酿成错误:
在去年清华的赛区上,有一个队在做F题的时候使用了cout和printf的混合输出,由于一个带缓冲一个不带,所以输出一长就混乱了。只是因为当时judge team中负责F题的人眼睛尖,看出答案没错只是顺序不对(答案有一页多,是所有题目中最长的一个输出),又看了看程序发现只是输出问题就给了个Presentation error(格式错)。如果审题的人不是这样而是直接给一个 Wrong Answer,相信这个队是很难查到自己错在什么地方的。
现在我们转入第二个方面的讨论,基础学科知识的积累。
二、以数学为主的基础知识十分重要
虽然被定性为程序设计竞赛,但是参赛选手所遇到的问题更多的是没有解决问题的思路,而不是有了思路却死活不能实现,这就是平时积累的基础知识不够。今年World Final的总冠军是波兰华沙大学,其成员出自于数学系而非计算机系,这就是一个鲜活的例子。竞赛中对于基础学科的涉及主要集中于数学,此外对于物理、电路等等也可能有一定应用,但是不多。因此,大一的同学也不必为自己还没学数据结构而感到不知从何入手提高,把数学捡起来吧!下面我来谈谈在竞赛中应用的数学的主要分支。
1、离散数学——作为计算机学科的基础,离散数学是竞赛中涉及最多的数学分支,其重中之重又在于图论和组合数学,尤其是图论。
图论之所以运用最多是因为它的变化最多,而且可以轻易地结合基本数据结构和许多算法的基本思想,较多用到的知识包括连通性判断、DFS和BFS,关节点和关键路径、欧拉回路、最小生成树、最短路径、二部图匹配和网络流等等。虽然这部分的比重很大,但是往往也是竞赛中的难题所在,如果有初学者对于这部分的某些具体内容暂时感到力不从心,也不必着急,可以慢慢积累。
竞赛中设计的组合计数问题大都需要用组合数学来解决,组合数学中的知识相比于图论要简单一些,很多知识对于小学上过奥校的同学来说已经十分熟悉,但是也有一些部分需要先对代数结构中的群论有初步了解才能进行学习。组合数学在竞赛中很少以难题的形式出现,但是如果积累不够,任何一道这方面的题目却都有可能成为难题。
2、数论——以素数判断和同余为模型构造出来的题目往往需要较多的数论知识来解决,这部分在竞赛中的比重并不大,但只要来上一道,也足以使知识不足的人冥思苦想上一阵时间。素数判断和同余最常见的是在以密码学为背景的题目中出现,在运用密码学常识确定大概的过程之后,核心算法往往要涉及数论的内容。
3、计算几何——计算几何相比于其它部分来说是比较独立的,就是说它和其它的知识点很少有过多的结合,较常用到的部分包括——线段相交的判断、多边形面积的计算、内点外点的判断、凸包等等。计算几何的题目难度不会很大,但也永远不会成为最弱的题。
4、线性代数——对线性代数的应用都是围绕矩阵展开的,一些表面上是模拟的题目往往可以借助于矩阵来找到更好的算法。
5、概率论——竞赛是以黑箱来判卷的,这就是说你几乎不能动使用概率算法的念头,但这也并不是说概率就没有用。关于这一点,只有通过一定的练习才能体会。
6、初等数学与解析几何——这主要就是中学的知识了,用的不多,但是至少比高等数学多,我觉得熟悉一下数学手册上的相关内容,至少要知道在哪儿能查到,还是必要的。
7、高等数学——纯粹运用高等数学来解决的题目我接触的只有一道,但是一些题目的叙述背景往往需要和这部分有一定联系,掌握得牢固一些总归没有坏处。
以上就是竞赛所涉及的数学领域,可以说范围是相当广的。我认识的许多人去搞信息学的竞赛就是为了逼着自己多学一点数学,因为数学是一切一切的基础。
三、数据结构与算法是真正的核心
虽然数学十分十分重要,但是如果让三个只会数学的人参加比赛,我相信多数情况下会比三个只会数据结构与算法的人得到更为悲惨的结局。
先说说数据结构。掌握队列、堆栈和图的基本表达与操作是必需的,至于树,我个人觉得需要建树的问题有但是并不多。(但是树往往是很重要的分析工具)除此之外,排序和查找并不需要对所有方式都能很熟练的掌握,但你必须保证自己对于各种情况都有一个在时间复杂度上满足最低要求的解决方案。说到时间复杂度,就又该说说哈希表了,竞赛时对时间的限制远远多于对空间的限制,这要求大家尽快掌握“以空间换时间”的原则策略,能用哈希表来存储的数据一定不要到时候再去查找,如果实在不能建哈希表,再看看能否建二叉查找树等等——这都是争取时间的策略,掌握这些技巧需要大家对数据结构尤其是算法复杂度有比较全面的理性和感性认识。
接着说说算法。算法中最基本和常用的是搜索,主要是回溯和分支限界法的使用。这里要说的是,有些初学者在学习这些搜索基本算法是不太注意剪枝,这是十分不可取的,因为所有搜索的题目给你的测试用例都不会有很大的规模,你往往察觉不出程序运行的时间问题,但是真正的测试数据一定能过滤出那些没有剪枝的算法。实际上参赛选手基本上都会使用常用的搜索算法,题目的区分度往往就是建立在诸如剪枝之类的优化上了。
常用算法中的另一类是以“相似或相同子问题”为核心的,包括递推、递归、贪心法和动态规划。这其中比较难于掌握的就是动态规划,如何抽象出重复的子问题是很多题目的难点所在,笔者建议初学者仔细理解图论中一些以动态规划为基本思想所建立起来的基本算法(比如Floyd-Warshall算法),并且多阅读一些定理的证明,这虽然不能有什么直接的帮助,但是长期坚持就会对思维很有帮助。
四、团队配合
通过以上的介绍大家也可以看出,信息学竞赛对于知识面覆盖的非常广,想凭一己之力全部消化这些东西实在是相当困难的,这就要求我们尽可能地发挥团队协作的精神。同组成员之间的熟练配合和默契的形成需要时间,具体的情况因成员的组成不同而不同,这里我就不再多说了。
五、练习、练习、再练习
知识的积累固然重要,但是信息学终究不是看出来的,而是练出来的,这是多少前人最深的一点体会,只有通过具体题目的分析和实践,才能真正掌握数学的使用和算法的应用,并在不断的练习中增加编程经验和技巧,提高对时间复杂度的感性认识,优化时间的分配,加强团队的配合。总之,在这里光有纸上谈兵是绝对不行的,必须要通过实战来锻炼自己。
大家一定要问,我们去哪里找题做,又如何检验程序是否正确呢?这大可不必担心,现在已经有了很多网上做题的站点,这些站点提供了大量的题库并支持在线判卷,你只需要把程序源码提交上去,马上就可以知道自己的程序是否正确,运行所使用的时间以及消耗的内存等等状况。下面我给大家推荐几个站点,笔者不建议大家在所有这些站点上做题,选择一个就可以了,因为每个站点的题都有一定的难易比例,系统地做一套题库可以使你对各种难度、各种类型的题都有所认识。
1、Ural:
Ural是中国学生对俄罗斯的Ural州立大学的简称 ,那里设立了一个Ural Online Problem Set,并且支持Online Judge。Ural的不少题目算法性和趣闻性都很强,得到了国内广大学生的厚爱。根据“信息学初学者之家”网站的统计,Ural的题目类型大概呈如下的分布:
题型
搜索
动态规划
贪心
构造
图论
计算几何
纯数学问题
数据结构
其它
所占比例
约10%
约15%
约5%
约5%
约10%
约5%
约20%
约5%
约25%
这和实际比赛中的题型分布也是大体相当的。有兴趣的朋友可以去看看。
2、UVA:
UVA代表西班牙Valladolid大学(University de Valladolid)。该大学有一个那里设立了一个PROBLEM SET ARCHIVE with ONLINE JUDGE ,并且支持ONLINE JUDGE,形式和Ural大学的题库类似。不过和Ural不同的是,UVA题目多的多,而且比较杂,而且有些题目的测试数据比较刁钻。这使得刚到那里做题的朋友往往感觉到无所适从,要么难以找到合适的题目,要么Wrong Answer了很多次以后仍然不知道错在那里。 如果说做Ural题目主要是为了训练算法,那么UVA题目可以训练全方位的基本功和一些必要的编程素质。UVA和许多世界知名大学联合办有同步网上比赛,因此那里强人无数,不过你先要使自己具有听懂他们在说什么的素质:)
3、ZOJ:
ZOJ是浙江大学建立的ONLINE JUDGE,是中国大学建立的第一个同类站点,也是最好和人气最高的一个,笔者和许多班里的同学就是在这里练习。ZOJ虽然也定位为一个英文网站,但是这里的中国学生比较多,因此让人觉得很亲切。这里目前有500多道题目,难易分配适中,且涵盖了各大洲的题目类型并配有索引,除此之外,ZOJ的JUDGE系统是几个网站中表现得比较好的一个,很少出现Wrong Answer和Presentation error混淆的情况。这里每月也办有一次网上比赛,只要是注册的用户都可以参加。
说起中国的ONLINE JUDGE,去年才开始参加ACM竞赛的北京大学现在也建立了自己的提交系统;而我们学校也是去年开始参加比赛,现在也有可能推出自己的提交系统,如果能够做成,到时候大家就可以去上面做题了。同类网站的飞速发展标志着有越来越多的同学有兴趣进入信息学的领域探索,这是一件好事,同时也意味着更激烈的竞争。
看看这篇文章对你有什么帮助!我也是ACM初学者!