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算法笔试「骗分」套路

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首先回答一个问题,刷力扣题是直接在网页上刷比较好还是在本地 IDE 上刷比较好?

如果是牛客网笔试那种自己处理输入输出的判题形式,一定要在 IDE 上写,这个没啥说的,但像力扣这种判题形式,我个人偏好直接在网页上刷,原因有二:

1、方便

因为力扣有的数据结构是自定的,比如说 TreeNodeListNode 这种,在本地你还得把这个类 copy 过去。

而且在 IDE 上没办法测试,写完代码之后还得粘贴到网页上跑测试数据,那还不如直接网页上写呢。

算法又不是工程代码,量都比较小,IDE 的自动补全带来的收益基本可以忽略不计。

2、实用

到时候面试的时候,面试官给你出的算法题大都是希望你直接在网页上完成的,最好是边写边讲你的思路。

如果平时练习的时候就习惯没有 IDE 的自动补全,习惯手写代码大脑编译,到时候面试的时候写代码就能更快更从容。

之前我面快手的时候,有个面试官让我 实现 LRU 算法,我直接把双链表的实现、哈希链表的实现,在网页上全写出来了,而且一次无 bug 跑通,可以看到面试官惊讶的表情😂

我秋招能当 offer 收割机,很大程度上就是因为手写算法这一关超出面试官的预期,其实都是因为之前在网页上刷题练出来的。

当然,实在不想在网页上刷,也可以用我的 vscode 刷题插件或者 JetBrains 刷题插件,插件和我的网站内容都有完美的融合:

避实就虚

大家也知道,大部分笔试题目都需要你自己来处理输入数据,然后让程序打印输出。判题的底层原理是,把你程序的输出用 Linux 重定向符 > 写到文件里面,然后比较你的输出和正确答案是否相同。

那么有的问题难点就变得形同虚设,我们可以偷工减料,举个简化的例子,假设题目说给你输入一串用空格分隔的字符,告诉你这代表一个单链表,请你把这个单链表翻转,并且强调,一定要把输入的数字转化成单链表之后再翻转哦!

那你怎么做?真就自己定义一个 ListNode 单链表节点类,然后再写代码把输入转化成一个单链表,然后再用让人头晕的指针操作去老老实实翻转单链表?

搞清楚我们是来 AC 题目的,不是来学习算法思维的。正确的做法是直接把输入存到数组里,然后用 双指针技巧 几行代码给它翻转了,然后打印出来完事儿。

我就见过不少这种题目,比如题目说输入的是一个单链表,让我分组翻转链表,而且还特别强调要用递归实现,就是我们后文 K 个一组翻转链表 的算法。嗯,如果用数组进行翻转,两分钟就写出来了,嘿嘿。

还有我们后文 扁平化嵌套列表 讲到的题目,思路很巧妙,但是在笔试中遇到时,输入是一个形如 [1,[4,[6]]] 的字符串,那直接用正则表达式把数字抽出来,就是一个扁平化的列表了……

巧用随机数

再说一个鸡贼的技巧,注意那些输出为「二值」的题目,二值就是类似布尔值,或者 0 和 1 这种组合有限的。

比如说很多题目是这样,巴拉巴拉给你说一堆条件,然后问你输入的数据能不能达成这些条件,如果能的话请输出 YES,不能的话输出 NO

如果你会做当然好,如果不会做怎么办?

首先这样提交一下:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("YES");
    }
}

看下 case 通过率,假设是 60%,那么说明结果为 YES 有 60% 的概率,所以可以这样写代码:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 60% 的概率输出 YES,40% 的概率输出 NO
        System.out.println((new Random().nextInt() % 100) < 60 ? "YES" : "NO");
    }
}

嘿嘿,这题你可以不会,但是一定要在力所能及的范围内做到极致!

编程语言的选择

仅从做算法题的角度来说,我个人比较建议使用 Java 作为笔试的编程语言。因为 JetBrain 家的 IntelliJ 实在是太香了,相比其他语言的编辑器,不仅有 psvmsout 这样的快捷命令(你要是连这都不知道,赶紧面壁去),而且可以帮你检查出很多笔误,比如说 while 循环里面忘记递增变量,或者 return 语句错写到循环里这种由于疏忽所导致的问题。

C++ 也还行,但是我觉得没有 Java 好用。我印象中 C++ 连个分割字符串的 split 函数都没有,光这点我就不想用 C++ 了……

还有一点,C++ 代码对时间的限制高,别的语言时间限制 4000ms,C++ 限制 2000ms,我觉得挺吃亏的。怪不得看别人用 C++ 写算法,为了提高速度,都不用标准库的 vector 容器,非要用原始的 int[] 数组,我看着都头疼。

Python 的话我刷题用的比较少,因为我不太喜欢用动态语言,不好调试。不过这个语言的奇技淫巧太多,如果你深谙 Python 的套路,可以在某些时候投机取巧。比如说我们前文写到的 表达式求值算法 是一个困难级别的算法,但如果用 Python 内置的 exec 函数,直接就能算出答案。

这个在笔试里肯定是很占便宜的,因为之前说了,我们要的是结果,没人在乎你是怎么得到结果的。

解法代码分层

代码分层应该算是一种比较好的习惯,可以增加写代码的速度和降低调试的难度。

简单说就是,不要把所有代码都写在 main 函数里面,我一直使用的套路是,main 函数负责接收数据,加一个 solution 函数负责统一处理数据和输出答案,然后再用诸如 backtrack 这样一个函数处理具体的算法逻辑。

举个例子,比如说一道题,我决定用带备忘录的动态规划求解,代码的大致结构是这样:

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        // 主要负责接收数据
        int N = scanner.nextInt();
        int[][] orders = new int[N][2];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            orders[i][0] = scanner.nextInt();
            orders[i][1] = scanner.nextInt();
        }
        // 委托 solution 进行求解
        solution(orders);
    }

    static void solution(int[][] orders) {
        // 排除一些基本的边界情况
        if (orders.length == 0) {
            System.out.println("None");
            return;
        }
        // 委托 dp 函数执行具体的算法逻辑
        int res = dp(orders, 0);
        // 负责输出结果
        System.out.println(res);
    }

    // 备忘录
    static HashMap<String, Integer> memo = new HashMap<>();
    static int dp(int[][] orders, int start) {
        // 具体的算法逻辑
    }
}

你看这样分层是不是很清楚,每个函数都有自己主要负责的任务,如果哪里出了问题,你也容易 debug。

倒不是说要把代码写得多规范,至于 private 这种约束免了也无妨,变量用拼音命名也 OK,关键是别把代码直接全写到 main 函数里面,真的乱,不出错也罢,一旦出错,估计要花一番功夫调试了,找不到问题乱了阵脚,那是要尽量避免的。

如何给算法 debug

代码的错误是无法避免的,有时候可能整个思路都错了,有时候可能是某些细节问题,比如 ij 写反了,这种问题怎么排查?

我想一般的算法问题肯定不难排查,肉眼检查应该都没啥问题,再不济 print 打印一些关键变量的值,总能发现问题。

比较让人头疼的的应该是递归算法的问题排查

如果没有一定的经验,函数递归的过程很难被正确理解,所以这里就重点讲讲如何高效 debug 递归算法。

有的读者可能会说,把算法 copy 到 IDE 里面,然后打断点一步步跟着走不就行了吗?

这个方法肯定是可以的,但是之前的文章多次说过,递归函数最好从一个全局的角度理解,而不要跳进具体的细节。

如果你对递归还不够熟悉,没有一个全局的视角,这种一步步打断点的方式也容易把人绕进去。

我的建议是直接在递归函数内部打印关键值,配合缩进,直观地观察递归函数执行情况

最能提升我们 debug 效率的是缩进,除了解法函数,我们新定义一个函数 printIndent 和一个全局变量 count

// 全局变量,记录递归函数的递归层数
int count = 0;

// 输入 n,打印 n 个 tab 缩进
void printIndent(int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("   ");
    }
}

接下来,套路来了:

在递归函数的开头,调用 printIndent(count++) 并打印关键变量;然后在所有 return 语句之前调用 printIndent(--count) 并打印返回值

举个具体的例子,比如说上篇文章 练琴时悟出的一个动态规划算法 中实现了一个递归的 dp 函数,大致的结构如下:

int dp(string& ring, int i, string& key, int j) {
    /* base case */
    if (j == key.size()) {
        return 0;
    }

    /* 状态转移 */
    int res = INT_MAX;
    for (int k : charToIndex[key[j]]) {
        res = min(res, dp(ring, j, key, i + 1));
    }

    return res;
}

这个递归的 dp 函数在我进行了 debug 之后,变成了这样:

int count = 0;
void printIndent(int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("   ");
    }
}

int dp(string& ring, int i, string& key, int j) {
    // printIndent(count++);
    // printf("i = %d, j = %d\n", i, j);
    
    if (j == key.size()) {
        // printIndent(--count);
        // printf("return 0\n");
        return 0;
    }
    
    int res = INT_MAX;
    for (int k : charToIndex[key[j]]) {
        res = min(res, dp(ring, j, key, i + 1));
    }
    
    // printIndent(--count);
    // printf("return %d\n", res);
    return res;
}

就是在函数开头和所有 return 语句对应的地方加上一些打印代码

如果去掉注释,执行一个测试用例,输出如下:

这样,我们通过对比对应的缩进就能知道每次递归时输入的关键参数 i, j 的值,以及每次递归调用返回的结果是多少。

最重要的是,这样可以比较直观地看出递归过程,你有没有发现这就是一棵递归树

前文 动态规划套路详解 说过,理解递归函数最重要的就是画出递归树,这样打印一下,连递归树都不用自己画了,而且还能清晰地看出每次递归的返回值。

可以说,这是对刷题「幸福感」提升最大的一个小技巧,比 IDE 打断点要高效

考前复习策略

考前就别和某一道算法题死磕了,不划算。

应该尽可能多的看各种各样的题目,思考五分钟,想不出来解法的话直接看别人的答案。看懂思路就行了,甚至自己写一遍都没必要,因为比较浪费时间。

笔试的时候最怕的是没思路,所以把各种题型都过目一下,起码心里不会慌,只要有思路,平均一道题二三十分钟搞定还是不难的。

前面不是说了么,没有什么问题是暴力穷举解决不了的,直接用 回溯算法套路框架 硬上,大不了加个备忘录,不就成 动态规划套路框架 了么,再大不了这题我不做了么,暴力过上 60% 的 case 也挺 OK 的。

别的不多说了,套路这个东西,说来简单,一点就透,但问题是不点就不透。本文我简单介绍了几个笔试算法的技巧,各位好好品味~

最后,请秋招的同学多向身边的朋友推荐 labuladong 公众号。算法真的没那么难,这一切只是手段而已,过算法笔试拿 offer 才是目的。为了达到目的,套路是必须的,可以少走很多弯路,你的朋友会感谢你的,我也会感谢你的😏


引用本文的文章

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