面试必背必备

发布日期：2021-05-08 05:28:00 浏览次数：22 分类：精选文章

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数据结构与算法

常见排序算法及最坏时间复杂度

《忆排序》中提到的选择、冒泡、插入等算法，作为数据处理的核心功臣，常出现在面试中。以下是几种算法的特点及性能指标：

选择排序

优点：时间复杂度稳定，平均时间复杂度为O(n²)。

缺点：最坏情况下（已排序数组）时间复杂度为O(n²)。

特点：通过多次对比操作完成排序。

冒泡排序

优点：简单实现，时间复杂度为O(n²)。

缺点：同样面临最坏情况下的O(n²)时间复杂度。

特点：通过相邻元素的交换完成排序。

插入排序

优点：时间复杂度表现更优，平均时间复杂度为O(n log n)。

缺点：最坏情况下时间复杂度为O(n²)。

特点：通过将元素逐一插入已排序数组完成排序。

快速排序

优点：平均时间复杂度为O(n log n)，最优情况下（已排序数组）时间复杂度为O(n log n)。

缺点：最坏情况下（所有元素逆序）时间复杂度为O(n²)。

特点：通过递归地将数组划分为两部分，直到子数组长度为1为止。

堆排序

优点：时间复杂度稳定，平均时间复杂度为O(n log n)。

缺点：没有最优情况，时间复杂度为O(n log n)。

特点：通过构建堆结构完成排序。

希尔排序

优点：时间复杂度介于选择排序与插入排序之间，平均时间复杂度为O(n log n)。

缺点：最坏情况下时间复杂度为O(n²)。

特点：通过分组和比较的方式逐步优化数组。

基数排序

优点：时间复杂度为O(k n log n)，其中k为基数。

缺点：基数选择不当会导致时间复杂度增加。

特点：通过基数的逐步排序完成整体排序。

桶排序

优点：时间复杂度为O(n + k)，其中k为桶的数量。

缺点：桶的数量选择不当会影响性能。

特点：将数组元素按特定区间分配到桶中，通过桶内排序完成整体排序。

计数排序

优点：时间复杂度为O(k + n)。

缺点：需要较大的基数值。

特点：通过计数器记录元素频率，逐一读取元素完成排序。

快归堆排序

优点：平均时间复杂度为O(n log n)，最优情况下时间复杂度为O(n log n)。

缺点：最坏情况下时间复杂度为O(n²)。

特点：结合快速排序和归并排序的优点，适用于大部分数据。

希尔桶排序

优点：时间复杂度为O(n log n)。

缺点：最坏情况下时间复杂度为O(n²)。

特点：采用希尔法则对数组进行分组，逐步优化数组。

基数基数排序

优点：时间复杂度为O(k n log n)。

缺点：基数选择不当会影响性能。

特点：通过多次基数排序完成整体排序。

稳定性分析

不同排序算法的稳定性直接影响到应用场景的选择。

不稳定性：如选择排序、希尔排序、快归堆排序等。

稳定性：如归并排序、计数排序、基数排序等。

TCP的三次握手

在数据传输过程中，三次握手是建立可靠通信的基础。以下是详细解析：

握手过程

第一次握手

客户端发送SYN包（seq=x），并进入SYN_SEND状态。

服务器确认接收到SYN包后，发送SYN-ACK包（seq=y），并进入SYN_RECV状态。

第二次握手

服务器发送的SYN-ACK包确认客户端的SYN请求。

客户端接收到SYN-ACK包后，发送ACK包（ack=y+1），并进入ESTABLISHED状态。

第三次握手

客户端发送ACK包完成握手过程。

双方进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

为什么需要三次握手

三次握手的核心目标是确保通信双方的发射和接收能力正常。具体来说：

第一次握手：仅确认对方发送能力正常。

第二次握手：双方互相确认对方的发送与接收能力正常。

第三次握手：确认对方的接收能力正常。

通过三次握手，双方能够确保通信链路的可靠性，是数据传输的前提条件。

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