代碼隨想錄：跟著Carl學算法（簡體書）

而我也被這一魔力所吸引。

十年前我開始學習算法，並且開始寫與算法相關的博客。當時寫算法博客的人還不多，網上能搜索到的算法文章也有限。

很多人沒有寫博客的習慣，因為寫博客在一定程度上確實“耽誤時間”。

不過當時我只是想記錄下來，想著以後如果把這些知識都忘了，至少博客可以證明：曾經我掌握過。

沒想到，算法陪伴我一晃就是十年，從本科到研究生，從一家公司到另一家公司，再到算法圖書的出版……我的每一段人生經歷都在從不同的角度和算法打交道。

隨著多年學習和實踐，我在各種在線判題平臺上積累了上千題，對算法的理解已經有了一套獨特的體系。

同時我也發現，很多讀者在刷題和學習算法時，真正的苦惱在於沒有一套行之有效的刷題順序。

例如，動態規劃是公認的程序員面試裡最難掌握的算法，也是出現頻率最高的算法。如果僅僅講解幾道題目，即使再舉一反三也遠遠達不到真正理解的程度。如果把動態規劃的題目單純地堆砌在一起，也只會讓人越學越懵，陷入“一看就會，一寫就廢”的怪圈。講清楚一兩道題容易，但把整個動態規劃的各個分支講清楚，把每道題目講透徹，並用一套方法論來指導就有難度了。這既是我無數日夜伏案思考、反復推理，要幫助讀者解決的問題，也是本書的使命所在。

對於二叉樹、回溯算法、動態規劃等重點數據結構與算法，本書都總結了一套行之有效的方法論，系統性地解決這些算法的相關問題，並把相關題目按照由易到難的順序編排，讓讀者循序漸進地征服算法的一座又一座高山。

本書特色

剛開始學習數據結構與算法，或者在力扣（LeetCode）上刷題的讀者都有這種困惑——從何學起，先學什麼，再學什麼。很多人刷題的效率低，主要體現在以下三點：

— 難以尋找適合自己的題目。

— 找到了不合適現階段做的題目，結果發現毫無頭緒。

— 沒有全套的優質題解可以參考。

我相信很多讀者對此深有體會，所以我將每一個專題中的題目按照由易到難的順序進行編排，每一道題目所涉及的知識都會有相應的題目做知識鋪墊，做到環環相扣。

建議讀者按章節順序閱讀本書，在閱讀的過程中會發現題目編排上的良苦用心。

本書不僅在題目編排上精心設計，而且在針對讀者最頭痛的算法問題上做了詳細且深入的講解。

關於動態規劃，都知道遞推公式的重要性，但dp數組的含義、dp數組的初始化、遍歷順序，以及如何打印dp數組來排查Bug，這些都很重要。例如，解決背包問題時，遍歷順序才是最關鍵的，也是最難理解的。

關於回溯算法，題目要求集合之間不可重復，那麼就需要去重。雖然各種資料都說要去重，但沒有說清楚是“樹層去重”還是“樹枝去重”——這是我為了說明去重的過程而創造的兩個詞匯。

關於KMP算法，都知道使用前綴表進行回退，可什麼是前綴表，為什麼一定要使用前綴表，根據前綴表進行回退有幾種方式，這些卻沒有說清楚，導致大家看得一頭霧水。

關於二叉樹，不同的遍歷順序的遞歸函數究竟如何安排，遞歸函數什麼時候需要返回值，什麼時候不用返回值，什麼情況下分別使用前、中、後序遍歷，如何實現迭代法，這些都決定了對二叉樹的理解是否到位。

本書我同時針對每一個專題的特點，整理出其通用的解法套路。例如，在二叉樹專題中，總結了遞歸“三部曲”來幫助讀者掌握二叉樹中各種遍歷方式的寫法。回溯算法中的回溯“三部曲”可以幫助讀者理解回溯算法晦澀難懂的過程。動態規劃中的動規“五部曲”可以幫助讀者在一套思考框架下解決動態規劃題目。

相信讀者耐心看完本書，會對書中介紹的算法有更深層次的理解。

本書配套資源

本書統一使用C++語言進行講解，對於使用其他語言的讀者，支持Java、Python、Go、JavaScript等多語言版本，同時一些題目還有動畫演示，幫助讀者更好地掌握本書內容。

致謝

這裡要感謝錄友們，是你們的支持，讓“代碼隨想錄”從無到有，到最後出版成書與讀者見面。雖然從未謀面，但通過文字，我們已經交流了整整一年有余。真心地感謝每一位錄友。

感謝電子工業出版社的工作人員，特別是陳曉猛編輯。陳編輯工作認真負責，是非常可靠的合作伙伴。

最後我要感謝我的父母——孫世忠先生和馬麗麗女士。父母在我求學的路上給予了我最大的支持，付出了非常多。我無以為謝，謹以此書獻給他們。

孫秀洋（@程序員Carl）

2021年10月11日於深圳南山