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数论:质数筛法

筛法是快速找出质数的一种方法。平常没有使用任何筛法的的找质数的时间复杂度通常为 $O(\sqrt n)$,比较慢,但是筛法更快一些。我们学的筛法是埃氏筛和欧拉筛(线性筛)。
平常的找质数方法是判断一个数是否能被 1 和它本生以外的数整除,但是筛法的思想不一样。筛法可以说是通常方法的逆向思维,挨个儿寻找当前数的倍数,打上标记,再继续寻找,最后没有被打上标记的就是质数。这种思想的时间复杂度快很多。

哈夫曼树和哈夫曼编码

更前面的知识:树的概念
先来说说前面的芝士:

  • 路径长度 从根结点到目标结点经过的结点数量(边的数量)。
  • 权值 一个结点的权值可以是人为赋予的一个数。
  • 结点的带权路径长度 从根节点到当前结点的路径长度乘结点的权值。
  • 树的带权路径长度 整个树中叶子结点的带权路径长度总和。

哈夫曼树是二叉树,且哈夫曼树的带权路径长度最小,哈夫曼编码会用到。

二叉树的前序、中序、后序遍历

二叉树的前序遍历中序遍历和后序遍历是比较重要的CCF办的比赛要考(雾。可以通过这三个遍历的顺序结果确定整个树的结构。前序遍历是根左右,中序遍历是左根右,后序遍历是左右根。(不想多写什么了)

数据结构:队列和栈

队列和栈都是线性数据结构,它们一个是先进先出,一个是先进后出,有着不同的使用场景。这两个数据结构基于链表,也可以用数组模拟这样的数据结构,通过 C++ 中 STL 提供的容器也可以更加方便快捷地实现。

队列

队列 (queue) 是在一端插入另一段删除的线性表,遵循先进先出,类似于排队,可以称为先进先出 (FIFO) 表。队列中,允许入队 (enqueue) 的一端为队尾,允许出队 (dequeue) 的一端为队头。以后的广度优先搜索就会用到它。

广度优先搜索

这不,刚学完深搜没多久,又来写广搜笔记了(话说我队列笔记还没来得急写呢)。广度优先搜索,广搜,英文为Breadth First Search,简称 BFS。是从一个结点向其他方向的结点不断扩散,如同一道水晕在湖面上荡漾开来。主要可以用来找路径权值一定的最短路径。
深搜可以用到队列先进先出的特性。当一个结点准备扩散时,即弹出队列,再将接下来扩散到结点加入队列。随后按照队首扩散、弹出,不断循环。这也是叫它广度优先搜索的原因。