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序言

关于本书

这是《LeetCode 算法通关之路》系列的第五册——高级数据结构篇

如果你已经完成了前四册的学习,恭喜你,你已经超越了 90% 的程序员。本书将带你进入更高级的领域——这些数据结构是解决复杂问题的终极武器。

前置要求

学习本书前,你需要具备:

  • ✅ 扎实的二叉树基础(第一册第十、十一部分)
  • ✅ 熟练的递归和 DFS 能力(第二册、第四册)
  • ✅ 了解线性 DP 和区间 DP(第三册)
  • ✅ 熟悉并查集(第四册第六部分)
  • ✅ 基本的位运算能力(第一册第十二部分)

本书内容难度较高,不建议跳过前四册直接学习。

本书内容

本书聚焦于高级数据结构:

章节内容应用场景
字典树(Trie)前缀树的实现与应用字符串前缀匹配、自动补全
线段树基础区间查询与修改区间和、区间最值
线段树进阶动态开点、扫描线天际线问题、复杂区间操作
树状数组(BIT)高效的区间操作逆序对、区间统计
平衡树AVL、红黑树、Treap有序集合操作
分块与莫队分块思想、莫队算法离线区间查询
后缀数组与自动机后缀数组、后缀自动机字符串高级问题
可持久化结构主席树、可持久化数组历史版本查询
树链剖分轻重链剖分、LCA树上路径问题
综合应用CDQ 分治、整体二分竞赛级别技巧

为什么学习高级数据结构?

面试角度

  • 字典树:大厂必考
  • 线段树:高级岗位常见
  • Trie + 位运算:经典组合

竞赛角度

  • 几乎所有中等以上难度的竞赛都会涉及
  • 线段树、树状数组是竞赛基础设施

工程角度

  • 搜索引擎:Trie、后缀数组
  • 数据库:B+ 树、跳表
  • 时序数据库:线段树思想

本书在丛书中的位置

第一册 → 第二册 → 第三册 → 第四册 → [第五册] → 第六册
数据结构   算法技巧   动态规划   图论搜索   高级结构   算法竞赛
  基础       篇       精通篇     篇        篇        实战篇

与相邻册次的关系

← 前置:第四册《图论与搜索篇》

  • 树链剖分建立在图论基础上
  • LCA 与并查集有关联

→ 后续:第六册《算法竞赛实战篇》

  • 后缀结构的进阶应用
  • AC 自动机等高级字符串算法

学习建议

  1. 循序渐进:从字典树开始,逐步深入
  2. 手写实现:这些数据结构必须自己写一遍才能理解
  3. 理解本质:理解每种结构解决什么问题,为什么能高效
  4. 竞赛练习:去 OJ 平台练习专题题目

难度预警

本书内容难度曲线:

字典树      ████████░░░░ 中等
线段树基础  ██████████░░ 中等-困难
线段树进阶  ████████████ 困难
树状数组    ████████░░░░ 中等
分块莫队    ██████████░░ 困难
后缀结构    ████████████ 困难-专业
可持久化    ████████████ 困难-专业
树链剖分    ██████████░░ 困难

不要气馁,每个大牛都是从不会到会的。

开始学习

高级数据结构是算法世界的"高端装备"。

装备上它们,你将所向披靡。


祝学习愉快!

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