輕松拿捏大數(shù)據(jù)算法面試:典型算法面試題全解及面試指導(dǎo) 楊國棟 徐揚 徐振超 等
定 價:89 元
- 作者:楊國棟徐揚徐振超等
- 出版時間:2025/3/1
- ISBN:9787111772620
- 出 版 社:機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP274
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
內(nèi)容簡介這是6位來自多個大廠的大數(shù)據(jù)工程師聯(lián)合力扣撰寫的,深度解讀大數(shù)據(jù)算法面試母題的求職手冊。本融合了幾位作者總計數(shù)百次面試他人和被他人面試的經(jīng)驗,結(jié)合對大廠招聘的真實需求,深度解讀精選自力扣的近百道具有代表性的算法題。這些題目覆蓋了幾乎所有大數(shù)據(jù)從業(yè)者需要掌握的算法題類型,它們有的來自力扣多年的專業(yè)沉淀,有的來自各家企業(yè)的真實招聘題庫。各位作者從實際應(yīng)用場景出發(fā),解讀每道題出現(xiàn)在面試中的底層邏輯,然后給出具體的解題思路和編程示例,并從時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度兩個層面分析示例程序。第1章和第2章從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這個層面解讀數(shù)組、鏈表、字符串、哈希表、棧、隊列、樹和圖,這是所有算法的基礎(chǔ),然后深入分析了排序、遞歸、分治、貪心、回溯算法以及動態(tài)規(guī)劃等基礎(chǔ)算法的母題。第3章和第4章則聚焦大數(shù)據(jù)領(lǐng)域,從計算與存儲兩個維度解讀面試中常見的算法題,比如Top k問題、中位數(shù)問題、位圖算法問題、有序哈希字典問題、樹存儲問題、索引設(shè)計問題、海量數(shù)據(jù)寫入與存儲問題等。第5章和第6章精選了多道來自真實面試的算法題進行精講,并從如何高效刷題、如何準(zhǔn)備面試兩個層面給出精準(zhǔn)指導(dǎo)。
IT領(lǐng)域的技術(shù)崗位,甚至包括業(yè)務(wù)和管理崗位,在面試時都會涉及算法部分。毫無疑問,這部分是面試過程中最讓人頭疼的部分。算法涉及的類型很多,而算法的應(yīng)用更是覆蓋了所有IT產(chǎn)品。要如何快速跨過算法面試的門檻?答案就是攻克算法母題!本書6位作者均來自一線大廠,經(jīng)過了數(shù)百次的面試(自己面試和面試別人),對面試中的算法題有深刻的理解和認(rèn)識。他們聯(lián)合力扣官方,挑選出近100道算法母題,涵蓋了所有大數(shù)據(jù)崗位面試的算法題類型。是一本可以幫助面試者快速通過面試的神器!
前 言 Preface
為什么要寫這本書
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(Data Structure)+算法(Algorithm)=程序(Program)。大多數(shù)從事計算機行業(yè)的人都聽過這個公式。這個公式是Niklaus Wirth在1976年出版的《算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):程序》一書中提出的。換一個通俗的說法:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是程序的“肉體”,它承載著程序的核心——數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu),是計算機存儲、組織數(shù)據(jù)的方式;算法是程序的“靈魂”,提供了程序執(zhí)行的流程與步驟;程序是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法在特定編程語言和執(zhí)行環(huán)境下的結(jié)合,只有合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與算法實現(xiàn),才能實現(xiàn)編程者的設(shè)計目標(biāo),使程序正確地運行起來。
在“舊IT時代”,程序與數(shù)據(jù)的規(guī)模沒有現(xiàn)在這么大,那時傳統(tǒng)的算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在小數(shù)據(jù)樣本下,可以穩(wěn)健地運行在單機環(huán)境中。隨著互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)等更多互聯(lián)互通的場景出現(xiàn),越來越多的數(shù)據(jù)、越來越復(fù)雜的算法流程不斷在“新IT時代”對技術(shù)人員發(fā)起挑戰(zhàn)。相比于復(fù)雜的算法流程,海量的數(shù)據(jù)集對編程人員的影響更加直觀,我們已經(jīng)無法簡單地使用一臺服務(wù)器去存儲數(shù)據(jù)了。
在維克托·邁爾-舍恩伯格及肯尼斯·庫克耶編寫的《大數(shù)據(jù)時代》一書中,大數(shù)據(jù)處理被定義為不用隨機分析法或抽樣調(diào)查這樣的方式,而是對所有數(shù)據(jù)進行分析處理的過程。此時對大數(shù)據(jù)集的算法提出了新的挑戰(zhàn)。
本書從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法入手,并擴展至用于解決大數(shù)據(jù)場景問題的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法,內(nèi)容涵蓋了大數(shù)據(jù)行業(yè)面試要掌握的所有典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法題、當(dāng)前行業(yè)中的常用新算法及面試技巧。本書旨在幫助讀者全面提升自己在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的算法能力,從而獲得自己想要的職位,并在未來的職場中取得更好的發(fā)展。
讀者對象
本書的主要目標(biāo)讀者群可分為如下幾種。
剛畢業(yè)或者即將畢業(yè)并準(zhǔn)備進入大數(shù)據(jù)領(lǐng)域一展抱負(fù)的大學(xué)生。
準(zhǔn)備從其他技術(shù)崗轉(zhuǎn)戰(zhàn)大數(shù)據(jù)相關(guān)崗位的技術(shù)人員。
對大數(shù)據(jù)算法感興趣,想深入學(xué)習(xí)并想了解不同算法背后邏輯的大數(shù)據(jù)愛好者。
其他想在數(shù)據(jù)要素時代大展宏圖,卻缺乏大數(shù)據(jù)相關(guān)知識的人。
本書導(dǎo)讀
本書的前半部分(第1章和第2章)主要對傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法進行介紹。通過大量的典型題目,幫讀者系統(tǒng)學(xué)習(xí)和鞏固各種常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的相關(guān)知識。這部分包含一系列題目,從簡單到復(fù)雜,難度逐步提高。這些題目涵蓋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及排序、遞歸、貪心、動態(tài)規(guī)劃等多種算法,可以幫助讀者深入理解算法的原理和應(yīng)用。書中還提供了詳細(xì)解析和代碼實現(xiàn),可幫助讀者更好地掌握算法的實現(xiàn)。
中間部分(第3章~第5章)是對目前大數(shù)據(jù)行業(yè)中常用算法的介紹,也是面試中高頻出現(xiàn)的內(nèi)容。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展,各個行業(yè)都在積極探索和應(yīng)用大數(shù)據(jù)算法來解決實際問題。本書通過各種典型題目及其分析,詳細(xì)介紹了如何解答大數(shù)據(jù)行業(yè)中常用的大數(shù)據(jù)算法問題。讀者可以通過學(xué)習(xí)這些題目,了解不同行業(yè)對大數(shù)據(jù)算法的需求和應(yīng)用,為自己的面試和職業(yè)發(fā)展做好準(zhǔn)備。
最后一部分(第6章)是關(guān)于如何面試的內(nèi)容。面試是每個求職者都必須面對的一道難題,本書提供了一套完整的面試指南,包括面試前的準(zhǔn)備、面試中的技巧及面試后的反思。通過學(xué)習(xí)這些內(nèi)容,讀者可以提高自己的面試表現(xiàn),提升獲得理想工作的概率。
勘誤和支持
由于作者的水平有限,編寫時間倉促,書中難免會出現(xiàn)一些錯誤或者不準(zhǔn)確的地方,懇請讀者批評指正。大家可以關(guān)注PowerData社區(qū)公眾號(搜索公眾號名稱“PowerData”,或者公眾號的微信號“PowerDataHub”),回復(fù)“大數(shù)據(jù)算法”獲得進入本書專屬讀者群的方法,本書所有作者都會在讀者群和大家互動學(xué)習(xí)。還可以將書中的錯誤發(fā)布到讀者群中,我們將盡量在線上為讀者提供最滿意的解答,期待能夠得到你們的真摯反饋。
另外,為了方便讀者學(xué)習(xí),本書中所有源自力扣的題目均已打包到一起,大家可通過如下鏈接查看:https://datayi.cn/w/j9yDgpmo。
致謝
首先要感謝力扣網(wǎng),提供了那么多好的算法題。
其次要感謝PowerData社區(qū)中每位充滿創(chuàng)意和活力的朋友:李奇峰、老時、姜楠、李釗丞,以及名單之外的更多朋友,感謝你們長期對社區(qū)的支持和貢獻。感謝“數(shù)據(jù)之力技術(shù)叢書”編委會的成員,你們的努力促成了這本書的合作與出版。
還要感謝機械工業(yè)出版社的孫海亮編輯,在這一年多的時間始終支持我們團隊的寫作,你的鼓勵和幫助引導(dǎo)我們順利完成全部書稿。
謹(jǐn)以此書獻給PowerData社區(qū)的家人,以及眾多熱愛大數(shù)據(jù)技術(shù)的朋友!
楊國棟
“數(shù)據(jù)之力技術(shù)叢書”主任,前騰訊軟件工程師。一直就職于頭部互聯(lián)網(wǎng)公司,從事大數(shù)據(jù)平臺與基礎(chǔ)架構(gòu)相關(guān)工作,具有多年一線工作經(jīng)驗。《Apache Pulsar原理解析與應(yīng)用實踐》《大數(shù)據(jù)SQL優(yōu)化:原理與實踐》等書作者。
徐揚
PowerData社區(qū)骨干成員,某頭部大廠算法工程師,從事多年算法研究工作,致力于通過算法優(yōu)化和創(chuàng)新,解決實際業(yè)務(wù)場景中的數(shù)據(jù)處理與分析難題。
徐振超
“數(shù)據(jù)之力技術(shù)叢書”編委會成員,“數(shù)據(jù)極客圈”公眾號/CSDN主理人,F(xiàn)任某頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)庫技術(shù)生態(tài)研發(fā)工程師,專注數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化工作,具有豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗。
黃海軍
現(xiàn)任某頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)某頭部數(shù)據(jù)庫技術(shù)生態(tài)研發(fā)工程師,《數(shù)據(jù)微光》公眾號主理人。深耕開源多年,聚焦技術(shù)生態(tài)構(gòu)建與實戰(zhàn)經(jīng)驗沉淀,致力于推進前沿技術(shù)在行業(yè)場景中的價值釋放。
羅富良
現(xiàn)任上海某頭部旅行公司數(shù)據(jù)開發(fā)工程師。從事離線數(shù)據(jù)倉庫、實時數(shù)據(jù)倉庫與湖倉一體化研發(fā)工作,在數(shù)倉開發(fā)方面有豐富的實踐經(jīng)驗。
趙思南
現(xiàn)就職于某頭部網(wǎng)絡(luò)廣告代理商公司,從事大數(shù)據(jù)平臺與數(shù)據(jù)分析等相關(guān)工作,在大數(shù)據(jù)平臺開發(fā)方面具有多年一線工作經(jīng)驗;钴S于多個社區(qū),樂于知識分享。
Contents 目 錄
前言
第1章 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1
1.1 數(shù)組1
1.1.1 兩數(shù)之和—輸入有序數(shù)組1
1.1.2 刪除有序數(shù)組中的重復(fù)項3
1.1.3 思維延展5
1.2 鏈表6
1.2.1 合并兩個有序鏈表7
1.2.2 相交鏈表8
1.2.3 思維延展11
1.3 字符串13
1.3.1 有效的字母異位詞13
1.3.2 重復(fù)的子字符串14
1.3.3 找出字符串中第一個匹配項
的下標(biāo)17
1.3.4 無重復(fù)字符的最長子串19
1.3.5 思維延展20
1.4 哈希表22
1.4.1 快樂數(shù)23
1.4.2 找到所有數(shù)組中消失的數(shù)字24
1.4.3 最長連續(xù)序列26
1.4.4 找到字符串中所有字母異
位詞27
1.4.5 思維延展29
1.5 棧和隊列31
1.5.1 有效的括號31
1.5.2 每日溫度33
1.5.3 前k個高頻元素35
1.5.4 合并k個升序鏈表37
1.5.5 思維延展39
1.6 樹和二叉樹42
1.6.1 二叉樹的中序遍歷43
1.6.2 二叉樹的層序遍歷44
1.6.3 從前序與中序遍歷序列構(gòu)造
二叉樹47
1.6.4 二叉搜索樹的最近公共祖先49
1.6.5 思維延展51
1.7 圖53
1.7.1 島嶼的周長54
1.7.2 二進制矩陣中的最短路徑56
1.7.3 思維延展58
第2章 基礎(chǔ)算法60
2.1 排序算法60
2.1.1 排序數(shù)組的求解61
2.1.2 思維延展68
2.2 遞歸算法69
2.2.1 斐波那契數(shù)69
2.2.2 兩兩交換鏈表中的節(jié)點72
2.2.3 思維延展73
2.3 分治算法74
2.3.1 多數(shù)元素75
2.3.2 將有序數(shù)組轉(zhuǎn)換為二叉
搜索樹77
2.3.3 最大子數(shù)組和79
2.3.4 排序鏈表81
2.3.5 思維延展84
2.4 貪心算法85
2.4.1 分發(fā)餅干85
2.4.2 加油站87
2.4.3 跳躍游戲90
2.4.4 思維延展91
2.5 回溯算法92
2.5.1 尋找子集93
2.5.2 全排列94
2.5.3 島嶼數(shù)量96
2.5.4 n皇后98
2.5.5 思維延展101
2.6 動態(tài)規(guī)劃101
2.6.1 爬樓梯102
2.6.2 不同路徑104
2.6.3 編輯距離106
2.6.4 接雨水108
2.6.5 思維延展110
第3章 大數(shù)據(jù)量計算112
3.1 Top k問題112
3.1.1 前k個高頻單詞113
3.1.2 數(shù)組中的第k個最大元素116
3.1.3 思維延展—限制內(nèi)存Top N118
3.2 中位數(shù)118
3.2.1 尋找兩個正序數(shù)組的中位數(shù)119
3.2.2 數(shù)據(jù)流的中位數(shù)122
3.2.3 思維延展:如何從5億個數(shù)
中找出中位數(shù)125
3.3 位圖算法131
3.3.1 只出現(xiàn)一次的數(shù)字131
3.3.2 丟失的數(shù)字133
3.3.3 思維延展:統(tǒng)計不同手機
號碼的個數(shù)136
第4章 樹與存儲結(jié)構(gòu)138
4.1 有序哈希字典問題138
4.1.1 排序鏈表與哈希字典138
4.1.2 樹形結(jié)構(gòu)與哈希字典150
4.1.3 自平衡的樹形結(jié)構(gòu)AVL樹153
4.1.4 紅黑樹159
4.2 樹的存儲問題161
4.2.1 二叉樹的序列化問題162
4.2.2 快速查找樹的父節(jié)點165
4.2.3 持久化的快速查找樹167
4.2.4 線段樹170
4.3 索引設(shè)計173
4.3.1 B樹174
4.3.2 更快排序的樹—B+樹178
4.3.3 空間索引問題180
4.3.4 R樹185
4.4 海量寫入的存儲設(shè)計192
4.4.1 LSM樹192
4.4.2 Bloom Filter201
第5章 面試真題211
5.1 關(guān)鍵的位運算211
5.1.1 顛倒二進制位212
5.1.2 計數(shù)質(zhì)數(shù)213
5.2 奇妙的數(shù)論題215
5.2.1 鏡面反射215
5.2.2 n的第k個因子217
5.2.3 最簡分?jǐn)?shù)219
5.2.4 使數(shù)組可以被整除的最少
刪除次數(shù)221
5.3 靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)223
5.3.1 并查集類算法223
5.3.2 單調(diào)棧226
5.3.3 位圖229
5.3.4 LRU緩存231
5.4 逃不過的算法題234
5.4.1 模擬題234
5.4.2 前綴和計算236
5.4.3 隨機化239
5.5 必知必會的SQL算法242
5.5.1 連續(xù)時間問題243
5.5.2 時間間隔問題244
5.5.3 Top N問題245
5.5.4 用戶留存率問題247
5.5.5 窗口函數(shù)問題248
第6章 面試準(zhǔn)備指南250
6.1 算法刷題的重要性250
6.1.1 大數(shù)據(jù)時代的挑戰(zhàn)251
6.1.2 算法對于大數(shù)據(jù)處理的作用251
6.2 大數(shù)據(jù)刷題技巧252
6.2.1 解決問題的方法論254
6.2.2 多種解法對比和分析的
重要性255
6.2.3 多做題目多總結(jié)256
6.2.4 面試模擬和實戰(zhàn)演練257
6.2.5 學(xué)會利用資源260
6.3 面試準(zhǔn)備261
6.3.1 了解大數(shù)據(jù)職業(yè)方向261
6.3.2 不同職位對算法的要求262
6.4 面試技巧263
6.4.1 自信和積極的態(tài)度264
6.4.2 清晰的表達和邏輯思維265
6.4.3 如何回答算法問題和優(yōu)化
思路266
6.4.4 針對不熟悉的問題的應(yīng)對
策略26