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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
- 循序渐进:从字典树开始,逐步深入
- 手写实现:这些数据结构必须自己写一遍才能理解
- 理解本质:理解每种结构解决什么问题,为什么能高效
- 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!