IT168评论：面试易遇的18个算法问题及基本答案解析

IT168评论指出，算法这门学科既深奥又基础，学习编程的每个人都需要掌握众多算法知识。据统计，在面试过程中，以下这18个问题出现的频率较高，本文提供了一些基础性的解答，旨在为算法领域的工程师或对此领域感兴趣的程序员提供参考。

1)请简单解释算法是什么?

算法代表了一种规范化的计算流程，它接收特定数值作为输入，并据此生成相应的输出数值。简而言之，它是由一系列将输入数据转化为输出数据的计算步骤所构成。

2)解释什么是快速排序算法?

快速排序技术擅长迅速对列表进行排序或检索操作。其运作原理是依据划分与交换排序的基本准则，此类算法在空间占用上相对较少，它将待排序的列表划分为三个核心部分：

·小于Pivot的元素

枢轴元素Pivot(选定的比较值)

大于Pivot的元素

3)解释算法的时间复杂度?

算法的时间复杂度揭示了程序运行完毕所消耗的总时长，这种表示方法一般采用大O记号法来进行标注。

4)请问用于时间复杂度的符号类型是什么?

用于时间复杂度的符号类型包括：

Big Oh：它表示小于或等于目标多项式

Big Omega：它表示大于或等于目标多项式

Big Theta：它表示与目标多项式相等

Little Oh：它表示小于目标多项式

Little Omega：它表示大于目标多项式

5)解释二分法检索如何工作?

在二分查找过程中，我们首先定位到数组的正中间，随即将目标数值与中间位置的数值进行对比，若目标数值小于中间位置的数值，则目标数值必定位于中间值左侧，如此循环往复，逐步缩小搜索区间，直到找到确切的结果。

6)解释是否可以使用二分法检索链表?

链表中随机访问是不被允许的，这导致无法实现O(1)时间复杂度来访问中间元素。鉴于此，二分查找法在链表中的应用是不恰当的（但它在顺序链表或已排序的链表中是可行的）。

7)解释什么是堆排序?

堆排序被视为选择排序的一种优化版本，本质上是一种基于比较的排序方法。该算法将输入数据分为两个部分：未排序区域和已排序区域。它通过反复移除最小元素，并将这些元素转移到已排序区域，以此缩小未排序区域的大小。

8)说明什么是Skip list?

Skip list数据结构化技术使得算法得以在符号表或字典中执行元素的查找、删除及插入等操作。在这种结构中，每个元素均由一个节点来具体表示。搜索函数能够提供与指定key相关联的值信息。进行插入时，会将指定的键与相应的新值相连接，而删除操作则能够移除指定的键。

9)解释插入排序算法的空间复杂度是多少?

插入排序属于一种无需额外存储空间的排序方法，或者仅需极小的额外存储空间。具体来说，在进行插入排序时，只需将列表中的单个元素暂时存放在初始数据序列之外，这样就能将空间复杂度控制在O(1)级别。

10)解释什么是“哈希算法”，它们用于什么?

哈希算法本质上是一种哈希函数，它能够将任意长度的字符串简化为特定长度的唯一字符串。这种算法广泛应用于密码验证、信息与数据的完整性保护，以及众多加密系统的构建。

11)解释如何查找链表是否有循环?

为了检测链表是否存在环，我们采用了双指针技术。在这种方法中，我们维持两个指针，并在处理完两个节点后，额外增加一个指针。在处理每个节点时，若发现指针指向相同的节点，这一现象仅在链表存在环的情况下才会出现。

12)解释加密算法的工作原理?

加密过程涉及将明文信息转换成一种名为“密文”的编码形式。为了完成这一转换，算法会运用一系列称作“密钥”的二进制位进行运算。密钥的规模越大，能够生成的密文潜在模式也就越丰富。大多数加密方法采用长度介于64至128位的固定数据块作为输入，而部分算法则采用连续数据流的方式进行加密。

13)列出一些常用的加密算法?

一些常用的加密算法是：

3-way

Blowfish

CAST

CMEA

GOST

DES 和Triple DES

IDEA

LOKI等等

14)解释一个算法的最佳情况和最坏情况之间有什么区别?

算法在最优状态下的表现指的是算法处理最理想的数据顺序。比如，当我们采用二分查找法时，若目标数值恰好位于当前搜索的中间位置，这就构成了最优状态，此时算法的时间复杂度可达到最低，即为零。

在最差的情况下，算法会依据最差的输入数据来参考。比如在快速排序算法中，若选取关键值的子列表中的最大或最小元素作为基准，便可能触发最差情况。这种情况会导致算法的时间复杂度迅速下降至O(n^2)。

15)解释什么是基数排序算法?

基数排序亦称作“桶子法”，其工作原理是将数字分门别类地放入各自的“桶”中，以此实现元素的排序。这种方法属于线性排序算法的范畴。

16)解释什么是递归算法?

递归算法是一种处理难题的手段，它通过将问题逐步拆解为更小的子问题来简化问题，直至这些子问题变得足够简单，从而能够轻松解决。在这个过程中，通常会使用到一种能够自我调用的函数。

17)提到递归算法的三个定律是什么?

所有递归算法必须遵循三个规律：

递归算法必须有一个基点

递归算法必须有一个趋向基点的状态变化过程

递归算法必须自我调用

18)解释什么是冒泡排序算法?

冒泡排序算法亦称作下沉排序法。在这种排序方法中，需要对待排序的序列中相邻的元素进行逐一比较。一旦发现顺序有误，便进行值的交换，使之恢复正确的顺序。这一过程会持续进行，直至序列完全有序，最终正确的排序结果便会“浮现”出来。