算法基准对比
❶ 八大算法
算法中比较常用的有八种算法,基本算法的题,都是依靠这些基础算法或者结合使用出题的,所以要学会基础算法,才有可能去更好的掌握算法题。
插入排序,又叫直接插入排序。实际中,我们玩扑克牌的时候,就用了插入排序的思想。
基本思想:在待排序的元素中,假设前n-1个元素已有序,现将第n个元素插入到前面已经排好的序列中,使得前n个元素有序。按照此法对所有元素进行插入,直到整个序列有序。但我们并不能确定待排元素中究竟哪一部分是有序的,所以我们一开始只能认为第一个元素是有序的,依次将其后面的元素插入到这个有序序列中来,直到整个序列有序为止。
希尔排序,又称缩小增量法。其基本思想是:
1>先选定一个小于N的整数gap作为第一增量,然后将所有距离为gap的元素分在同一组,并对每一组的元素进行直接插入排序。然后再取一个比第一增量小的整数作为第二增量,重复上述操作…
2>当增量的大小减到1时,就相当于整个序列被分到一组,进行一次直接插入排序,排序完成。
选择排序,即每次从待排序列中选出一个最小值,然后放在序列的起始位置,直到全部待排数据排完即可。
如何进行堆排序呢?
步骤如下:
1、将堆顶数据与堆的最后一个数据交换,然后对根位置进行一次堆的向下调整,但是调整时被交换到最后的那个最大的数不参与向下调整。
2、完成步骤1后,这棵树除最后一个数之外,其余数又成一个大堆,然后又将堆顶数据与堆的最后一个数据交换,这样一来,第二大的数就被放到了倒数第二个位置上,然后该数又不参与堆的向下调整…反复执行下去,直到堆中只有一个数据时便结束。此时该序列就是一个升序。
冒泡排序,该排序的命名非常形象,即一个个将气泡冒出。冒泡排序一趟冒出一个最大(或最小)值。
快速排序是公认的排序之王,快速排序是Hoare于1962年提出的一种二叉树结构的交换排序算法,其基本思想为:
任取待排序元素序列中的某元素作为基准值,按照该基准值将待排序列分为两子序列,左子序列中所有元素均小于基准值,右子序列中所有元素均大于基准值,然后左右序列重复该过程,直到所有元素都排列在相应位置上为止。
归并排序是采用分治法的一个非常典型的应用。其基本思想是:将已有序的子序合并,从而得到完全有序的序列,即先使每个子序有序,再使子序列段间有序。
计数排序,又叫非比较排序。顾名思义,该算法不是通过比较数据的大小来进行排序的,而是通过统计数组中相同元素出现的次数,然后通过统计的结果将序列回收到原来的序列中。
❷ “DES”和“AES”算法的比较,各自优缺点有哪些
DES算法优点:DES算法具有极高安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外,还没有发现更有效的办法。
DES算法缺点:
1、分组比较短。
2、密钥太短。
3、密码生命周期短。
4、运算速度较慢。
AES算法优点:
1、运算速度快。
2、对内存的需求非常低,适合于受限环境。
3、分组长度和密钥长度设计灵活。
4、 AES标准支持可变分组长度,分组长度可设定为32比特的任意倍数,最小值为128比特,最大值为256比特。
5、 AES的密钥长度比DES大,它也可设定为32比特的任意倍数,最小值为128比特,最大值为256比特,所以用穷举法是不可能破解的。
6、很好的抵抗差分密码分析及线性密码分析的能力。
AES算法缺点:目前尚未存在对AES 算法完整版的成功攻击,但已经提出对其简化算法的攻击。
(2)算法基准对比扩展阅读:
高级加密标准(英语:Advanced Encryption Standard,缩写:AES),在密码学中又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。
这个标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197,并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年,高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。
❸ 几种排序算法的比较
一、八大排序算法的总体比较
4.3、堆的插入:
每次插入都是将新数据放在数组最后。可以发现从这个新数据的父结点到根结点必然为一个有序的数列,然后将这个新数据插入到这个有序数据中
(1)用大根堆排序的基本思想
先将初始数组建成一个大根堆,此对为初始的无序区;
再将最大的元素和无序区的最后一个记录交换,由此得到新的无序区和有序区,且满足<=的值;
由于交换后新的根可能违反堆性质,故将当前无序区调整为堆。然后再次将其中最大的元素和该区间的最后一个记录交换,由此得到新的无序区和有序区,且仍满足关系的值<=的值,同样要将其调整为堆;
..........
直到无序区只有一个元素为止;
4.4:应用
寻找M个数中的前K个最小的数并保持有序;
时间复杂度:O(K)[创建K个元素最大堆的时间复杂度] +(M-K)*log(K)[对剩余M-K个数据进行比较并每次对最大堆进行从新最大堆化]
5.希尔排序
(1)基本思想
先将整个待排序元素序列分割成若干子序列(由相隔某个“增量”的元素组成的)分别进行直接插入排序,然后依次缩减增量再进行排序,待整个序列中的元素基本有序(增量足够小)时,再对全体元素进行一次直接插入排序(因为直接插入排序在元素基本有序的情况下,效率很高);
(2)适用场景
比较在希尔排序中是最主要的操作,而不是交换。用已知最好的步长序列的希尔排序比直接插入排序要快,甚至在小数组中比快速排序和堆排序还快,但在涉及大量数据时希尔排序还是不如快排;
6.归并排序
(1)基本思想
首先将初始序列的n个记录看成是n个有序的子序列,每个子序列的长度为1,然后两两归并,得到n/2个长度为2的有序子序列,在此基础上,再对长度为2的有序子序列进行两两归并,得到若干个长度为4的有序子序列,以此类推,直到得到一个长度为n的有序序列为止;
(2)适用场景
若n较大,并且要求排序稳定,则可以选择归并排序;
7.简单选择排序
(1)基本思想
第一趟:从第一个记录开始,将后面n-1个记录进行比较,找到其中最小的记录和第一个记录进行交换;
第二趟:从第二个记录开始,将后面n-2个记录进行比较,找到其中最小的记录和第2个记录进行交换;
...........
第i趟:从第i个记录开始,将后面n-i个记录进行比较,找到其中最小的记录和第i个记录进行交换;
以此类推,经过n-1趟比较,将n-1个记录排到位,剩下一个最大记录直接排在最后;
❹ 介绍几种压缩算法并做对比
首先说:这是我自己写的,我拒绝抄别人的。
我很喜欢压缩,7z是一个不错的压缩软件。
首先说说7z后缀格式的这些东西,有LZMA LZMA2 PPMd BZIP2比你要知道的还多了一个。
首先说LZMA,很不错,他对压缩文件很优秀。建议使用。
PPMd,他的压缩率并不高,但是他压缩文档可超出了LZMA,文档指的是记事本一类文字保存文件。
BZIP2,他,没有前面那两位功能强大,但是32位和64位系统都兼容。
忘了说LZMA2了,他,真让我失望。假如你的CPU是4核的,那么你用4线程压缩就会快一倍,但是那时你的CPU占用率就达100%了
说完了
❺ 程序员开发用到的十大基本算法
算法一:快速排序算法
快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。在平均状况下,排序 n 个项目要Ο(n log n)次比较。在最坏状况下则需要Ο(n2)次比较,但这种状况并不常见。事实上,快速排序通常明显比其他Ο(n log n) 算法更快,因为它的内部循环(inner loop)可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来。
快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略来把一个串行(list)分为两个子串行(sub-lists)。
算法步骤:
1 从数列中挑出一个元素,称为 “基准”(pivot),
2 重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。在这个分区退出之后,该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作。
3 递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。
递归的最底部情形,是数列的大小是零或一,也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去,但是这个算法总会退出,因为在每次的迭代(iteration)中,它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。
算法二:堆排序算法
堆排序(Heapsort)是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。堆积是一个近似完全二叉树的结构,并同时满足堆积的性质:即子结点的键值或索引总是小于(或者大于)它的父节点。堆排序的平均时间复杂度为Ο(nlogn) 。
算法步骤:
1.创建一个堆H[0..n-1]
2.把堆首(最大值)和堆尾互换
3.把堆的尺寸缩小1,并调用shift_down(0),目的是把新的数组顶端数据调整到相应位置
4.重复步骤2,直到堆的尺寸为1
算法三:归并排序
归并排序(Merge sort,台湾译作:合并排序)是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。
算法步骤:
算法四:二分查找算法
二分查找算法是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。搜素过程从数组的中间元素开始,如果中间元素正好是要查找的元素,则搜 素过程结束;如果某一特定元素大于或者小于中间元素,则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找,而且跟开始一样从中间元素开始比较。如果在某一步骤数组 为空,则代表找不到。这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。折半搜索每次把搜索区域减少一半,时间复杂度为Ο(logn) 。
算法五:BFPRT(线性查找算法)
BFPRT算法解决的问题十分经典,即从某n个元素的序列中选出第k大(第k小)的元素,通过巧妙的分 析,BFPRT可以保证在最坏情况下仍为线性时间复杂度。该算法的思想与快速排序思想相似,当然,为使得算法在最坏情况下,依然能达到o(n)的时间复杂 度,五位算法作者做了精妙的处理。
算法步骤:
终止条件:n=1时,返回的即是i小元素。
算法六:DFS(深度优先搜索)
深度优先搜索算法(Depth-First-Search),是搜索算法的一种。它沿着树的深度遍历树的节点,尽可能深的搜索树的分 支。当节点v的所有边都己被探寻过,搜索将回溯到发现节点v的那条边的起始节点。这一过程一直进行到已发现从源节点可达的所有节点为止。如果还存在未被发 现的节点,则选择其中一个作为源节点并重复以上过程,整个进程反复进行直到所有节点都被访问为止。DFS属于盲目搜索。
深度优先搜索是图论中的经典算法,利用深度优先搜索算法可以产生目标图的相应拓扑排序表,利用拓扑排序表可以方便的解决很多相关的图论问题,如最大路径问题等等。一般用堆数据结构来辅助实现DFS算法。
算法步骤:
上述描述可能比较抽象,举个实例:
DFS 在访问图中某一起始顶点 v 后,由 v 出发,访问它的任一邻接顶点 w1;再从 w1 出发,访问与 w1邻 接但还没有访问过的顶点 w2;然后再从 w2 出发,进行类似的访问,… 如此进行下去,直至到达所有的邻接顶点都被访问过的顶点 u 为止。
接着,退回一步,退到前一次刚访问过的顶点,看是否还有其它没有被访问的邻接顶点。如果有,则访问此顶点,之后再从此顶点出发,进行与前述类似的访问;如果没有,就再退回一步进行搜索。重复上述过程,直到连通图中所有顶点都被访问过为止。
算法七:BFS(广度优先搜索)
广度优先搜索算法(Breadth-First-Search),是一种图形搜索算法。简单的说,BFS是从根节点开始,沿着树(图)的宽度遍历树(图)的节点。如果所有节点均被访问,则算法中止。BFS同样属于盲目搜索。一般用队列数据结构来辅助实现BFS算法。
算法步骤:
算法八:Dijkstra算法
戴克斯特拉算法(Dijkstra’s algorithm)是由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·戴克斯特拉提出。迪科斯彻算法使用了广度优先搜索解决非负权有向图的单源最短路径问题,算法最终得到一个最短路径树。该算法常用于路由算法或者作为其他图算法的一个子模块。
该算法的输入包含了一个有权重的有向图 G,以及G中的一个来源顶点 S。我们以 V 表示 G 中所有顶点的集合。每一个图中的边,都是两个顶点所形成的有序元素对。(u, v) 表示从顶点 u 到 v 有路径相连。我们以 E 表示G中所有边的集合,而边的权重则由权重函数 w: E → [0, ∞] 定义。因此,w(u, v) 就是从顶点 u 到顶点 v 的非负权重(weight)。边的权重可以想象成两个顶点之间的距离。任两点间路径的权重,就是该路径上所有边的权重总和。已知有 V 中有顶点 s 及 t,Dijkstra 算法可以找到 s 到 t的最低权重路径(例如,最短路径)。这个算法也可以在一个图中,找到从一个顶点 s 到任何其他顶点的最短路径。对于不含负权的有向图,Dijkstra算法是目前已知的最快的单源最短路径算法。
算法步骤:
重复上述步骤2、3,直到S中包含所有顶点,即W=Vi为止
算法九:动态规划算法
动态规划(Dynamic programming)是一种在数学、计算机科学和经济学中使用的,通过把原问题分解为相对简单的子问题的方式求解复杂问题的方法。 动态规划常常适用于有重叠子问题和最优子结构性质的问题,动态规划方法所耗时间往往远少于朴素解法。
动态规划背后的基本思想非常简单。大致上,若要解一个给定问题,我们需要解其不同部分(即子问题),再合并子问题的解以得出原问题的解。 通常许多 子问题非常相似,为此动态规划法试图仅仅解决每个子问题一次,从而减少计算量: 一旦某个给定子问题的解已经算出,则将其记忆化存储,以便下次需要同一个 子问题解之时直接查表。 这种做法在重复子问题的数目关于输入的规模呈指数增长时特别有用。
关于动态规划最经典的问题当属背包问题。
算法步骤:
算法十:朴素贝叶斯分类算法
朴素贝叶斯分类算法是一种基于贝叶斯定理的简单概率分类算法。贝叶斯分类的基础是概率推理,就是在各种条件的存在不确定,仅知其出现概率的情况下, 如何完成推理和决策任务。概率推理是与确定性推理相对应的。而朴素贝叶斯分类器是基于独立假设的,即假设样本每个特征与其他特征都不相关。
朴素贝叶斯分类器依靠精确的自然概率模型,在有监督学习的样本集中能获取得非常好的分类效果。在许多实际应用中,朴素贝叶斯模型参数估计使用最大似然估计方法,换言之朴素贝叶斯模型能工作并没有用到贝叶斯概率或者任何贝叶斯模型。
尽管是带着这些朴素思想和过于简单化的假设,但朴素贝叶斯分类器在很多复杂的现实情形中仍能够取得相当好的效果。
❻ 简述各种排序算法的优缺点
一、冒泡排序
已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。首先比较a[1]与 a[2]的值,若a[1]大于a[2]则交换 两者的值,否则不变。再比较a[2]与a[3]的值,若a[2]大于a[3]则交换两者的值,否则不变。再比 较a[3]与a[4],以此 类推,最后比较a[n-1]与a[n]的值。这样处理一轮后,a[n]的值一定是这组数据中最大的。再对a[1]~a[n- 1]以相同方法 处理一轮,则a[n-1]的值一定是a[1]~a[n-1]中最大的。再对a[1]~a[n-2]以相同方法处理一轮,以此类推。共处理 n-1 轮 后a[1]、a[2]、……a[n]就以升序排列了。
优点:稳定;
缺点:慢,每次只能移动相邻两个数据。
二、选择排序
每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数 据元素排完。
选择排序是不稳定的排序方法。
n 个记录的文件的直接选择排序可经过n-1 趟直接选择排序得到有序结果:
①初始状态:无序区为R[1..n],有序区为空。
②第1 趟排序 在无序区R[1..n]中选出关键字最小的记录R[k],将它与无序区的第1 个记录R[1]交换,使R[1..1]和R[2..n]分别变 为记录个数增加1 个的新有序区和记录个数减少1 个的新无序区。
③第i 趟排序
第i 趟排序开始时,当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(1≤i≤n-1)。该趟 排序从当前无序区中选出关键字最 小的记录 R[k],将它与无序区的第1 个记录R 交换,使R[1..i]和R 分别变为记录个数增加1 个的新有序区和记录个数减少 1 个的新无序区。
这样,n 个记录的文件的直接选择排序可经过n-1 趟直接选择排序得到有序结果。
优点:移动数据的次数已知(n-1 次);
缺点:比较次数多。
三、插入排序
已知一组升序排列数据a[1]、a[2]、……a[n],一组无序数据b[1]、 b[2]、……b[m],需将二者合并成一个升序数列。 首先比较b[1]与a[1]的值,若b[1]大于a[1],则跳过,比较b[1]与a[2]的值, 若b[1]仍然大于a[2],则继续跳过,直 到b[1]小于a 数组中某一数据a[x],则将a[x]~a[n]分别向后移动一位,将b[1]插入到原来 a[x]的位置这就完成了b[1] 的插入。b[2]~b[m]用相同方法插入。(若无数组a,可将b[1]当作n=1 的数组a)
优点:稳定,快;
缺点:比较次数不一定,比较次数越少,插入点后的数据移动越多,特别是当数据总量庞大的时候,但用链表可以解决 这个问题。
四、缩小增量排序
由希尔在1959 年提出,又称希尔排序(shell 排序)。
已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。发现当n 不大时,插入 排序的效果很好。首先取一增 量d(d<n),将a[1]、a[1+d]、a[1+2d]……列为第一组,a[2]、a[2+d]、 a[2+2d]……列为第二组……,a[d]、a[2d]、a[3d]……="" 列为最后一组以次类推,在各组内用插入排序,然后取d'<d,重复上述操="" 作,直到d="1。"
优点:快,数据移动少;=""
缺点:不稳定,d="" 的取值是多少,应取多少个不同的值,都无法确切知道,只能凭经验来取。=""
五、快速排序=""
快速排序是冒泡排序的改进版,是目前已知的最快的排序方法。
="" 已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。首先任取数据a[x]="" 作为基准。比较a[x]与其它数据并="" 排序,使a[x]排在数据的第k="" 位,并且使a[1]~a[k-1]中的每一个数="" 据a[x],然后采 用分治的策略分别对a[1]~a[k-1]和a[k+1]~a[n] 两组数据进行快速排序。
优点:极快,数据移动少;
缺点:不稳定。
❼ 推荐算法的主要推荐方法的对比
各种推荐方法都有其各自的优点和缺点,见表1。 表1 主要推荐方法对比 推荐方法优点缺点基于内容推荐推荐结果直观,容易解释;不需要领域知识 新用户问题;复杂属性不好处理;
要有足够数据构造分类器 协同过滤推荐新异兴趣发现、不需要领域知识;随着时间推移性能提高;
推荐个性化、自动化程度高;
能处理复杂的非结构化对象 稀疏问题;可扩展性问题;
新用户问题;
质量取决于历史数据集;
系统开始时推荐质量差; 基于规则推荐能发现新兴趣点;不要领域知识 规则抽取难、耗时;产品名同义性问题;
个性化程度低; 基于效用推荐无冷开始和稀疏问题;对用户偏好变化敏感;
能考虑非产品特性 用户必须输入效用函数;推荐是静态的,灵活性差;
属性重叠问题; 基于知识推荐能把用户需求映射到产品上;能考虑非产品属性 知识难获得;推荐是静态的