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原创 【C++篇】深入剖析C++ Vector底层源码及实现机制

实现代码:public:assert(!empty());// 确保vector非空// 返回最后一个元素private:T* _start;T* _finish;// 验证back// 验证back变化1.动态大小可以根据需要动态调整大小,而无需预定义固定容量,避免内存浪费。自动处理底层内存分配和扩展。2.随机访问性能优秀支持常数时间的随机访问,类似于数组,便于快速读取和修改元素。3.便捷的插入和删除操作。

2025-04-07 00:16:00 2980 60

原创 【Linux篇】多线程编程中的互斥与同步:深入理解锁与条件变量的应用

本文详述了多线程编程中线程互斥与同步的核心机制。互斥部分通过售票程序案例,阐释了互斥量(mutex)如何通过加锁确保共享资源独占访问,并介绍了相关API及C++封装技巧。同步部分聚焦条件变量,解析其与互斥量配合解决线程协调问题的原理,包括虚假唤醒处理、信号/广播机制,并通过生产者-消费者示例展示完整同步流程。强调RAII机制在资源管理中的优势及设计要点,为构建高效线程安全程序提供理论支撑与实践指导。

2025-05-07 15:17:50 594 1

原创 【Linux篇】深入探索C++线程封装与栈管理:高效并发编程的必修课

维度说明隔离性每个线程独立栈,避免函数调用冲突自动管理无需手动分配/释放,降低内存泄漏风险性能优化高速访问(L1缓存友好),但需平衡栈深度与内存占用调试支持通过调用栈快速定位问题,但需注意优化对调试信息的影响理解线程栈机制是进行高性能并发编程的基础,合理设计函数调用链和内存使用模式,可显著提升程序稳定性和执行效率。本文详述了C++线程封装实现与线程栈管理机制。

2025-05-05 00:16:51 854 1

原创 【Linux篇】深入解析分页式存储管理:虚拟地址、页表与缺页异常的机制详解

分页式存储管理通过虚拟地址与页表实现进程内存隔离,将逻辑地址分页映射到非连续物理内存。物理内存由struct page管理,采用多级页表(如二级页表)降低内存开销,CPU通过页目录和页表索引定位物理地址,TLB加速转换。缺页异常处理虚拟地址未映射情况,包括磁盘加载的硬缺页、映射未建立的软缺页及非法访问的无效缺页,确保内存高效利用与系统稳定。

2025-05-02 11:14:48 876

原创 【Linux篇】线程控制全揭秘:如何通过 POSIX 库管理线程的生命周期

本文系统阐述线程技术:线程是CPU调度的基本单位,共享进程资源,通过POSIX库实现创建、终止、取消、等待和分离等操作。其优势在于提升资源利用率、响应速度和并发能力,但需应对同步复杂度和死锁风险。线程适用于异步处理、分布式计算及Web服务等领域,与进程相比具有更轻量、通信更高效的特点,但进程崩溃独立性更强。文章还分析了线程异常对进程的影响及多线程编程的注意事项,为开发者提供了全面的技术参考。

2025-05-01 19:38:43 741

原创 【Linux篇】操作系统的心跳与脉搏:四大中断如何编织数字世界的幕后剧本

本文深入解析了操作系统运行的底层机制——四大中断:硬件中断(响应外部设备事件,如I/O完成)、时钟中断(驱动进程调度与时间管理)、软中断(触发系统调用与内核服务)及缺页中断(处理虚拟内存缺失)。操作系统通过中断驱动架构,在硬件触发与软件响应间高效协同,实现任务调度、资源分配与异常处理。中断机制使CPU无需轮询设备,通过事件触发模式提升效率,构成操作系统“心跳”与“脉搏”,支撑现代计算系统的实时响应与多任务并行。

2025-04-27 11:19:58 821

原创 【Linux篇】信号背后的故事:保存与处理的科学与技巧

sigaction 是 Unix/Linux 信号处理的核心工具,通过精细控制信号屏蔽、处理函数和标志位,实现了安全、可靠的异步事件响应。其典型应用场景包括优雅终止、子进程管理、定时任务等。开发者需严格遵循异步安全编程规范,并结合实际场景设计健壮的信号处理逻辑。

2025-04-26 22:41:46 1081

原创 【Linux篇】理解信号:如何通过信号让程序听从操作系统的指令

本文系统阐述了操作系统信号机制的核心概念与应用。信号作为进程间异步通信手段,用于通知事件(如硬件中断、软件异常)。产生方式包括:1)键盘输入(Ctrl+C/Z触发SIGINT/SIGTSTP);2)系统调用(kill/raise/abort发送信号);3)命令行工具(kill命令终止进程);4)程序异常(除零触发SIGFPE,段错误触发SIGSEGV);5)软件条件(alarm定时器触发SIGALRM)。信号处理非即时,需注册回调函数,但需注意异步安全(如避免非重入函数)。

2025-04-26 00:07:08 1322 1

原创 【Linux篇】共享内存实战:打造高性能服务端与客户端通信的终极指南(赋源码)

System V标准(又称System V IPC)是UNIX操作系统中的一组标准,定义了进程间通信(IPC)机制,旨在使不同UNIX系统之间的通信操作具有一致性。System V提供多种IPC机制,包括共享内存,消息队列,信号量等。在操作系统中,共享内存是进程间通信(IPC)的一种高效方式,因为它允许多个进程直接访问同一块内存区域,而不需要通过管道、套接字等其他通信机制。使用共享内存,服务端和客户端可以通过读写共享内存来交换数据。通过共享内存和命名管道的协作,程序实现了一个高效的进程间通信机制。

2025-04-24 17:10:23 921 3

原创 【Linux篇】轻松搭建命名管道通信:客户端与服务器的互动无缝连接

用命名管道(Named Pipe)实现客户端与服务端通信是一种常见的进程间通信(IPC)方式。在这种模式下,服务端和客户端通过一个共享的命名管道进行数据交换。命名管道提供了一个通信通道,使得它们可以在不同的进程间进行双向数据传输。由于命名管道是一种通过文件系统实现的通信机制,因此客户端和服务端可以通过文件路径访问该管道。#define FIFO_FILE "fifo" // 定义命名管道的文件路径解释:在 common.hpp 文件中定义一个宏 FIFO_FILE,用于存储命名管道的路径。

2025-04-21 22:32:15 1201 11

原创 【Linux篇】探索进程间通信:如何使用匿名管道构建高效的进程池

管道(Pipe)是一种进程间通信(IPC)机制,允许一个进程将数据传输到另一个进程。管道提供了一种简单、高效的方式来在同一台机器上的进程之间传递数据,常见于父子进程或兄弟进程之间的通信。管道通过一个缓冲区传递数据,发送进程将数据写入管道,而接收进程从管道中读取数据。进程池是一种多进程并发处理模型,它通过预先创建一定数量的进程来处理任务,从而避免了在每个任务执行时频繁创建和销毁进程的开销。进程池中的进程通常在任务到达时被复用,任务完成后,进程不会被销毁,而是返回进程池等待下一个任务。

2025-04-19 23:09:37 1402 5

原创 【Linux篇】ELF文件及其加载与动态链接机制

加载器读取ELF头,判断文件类型。读取程序头表,加载需要的段到内存。内存映射:为代码段、数据段等分配内存。动态链接(非必须):如果需要,加载和链接共享库。执行程序:从程序的入口点开始执行本文介绍了 ELF 文件 的结构、形成过程、加载机制以及与进程地址空间的关系。ELF文件可以是可执行文件、目标文件、共享库文件或核心转储文件,其主要结构包括 ELF 头、程序头表、节区头表、段和节区等。在 ELF文件的加载过程中,操作系统的加载器负责将文件中的各个段加载到内存,并设置程序的入口点。

2025-04-15 20:48:07 1229 6

原创 【Linux篇】革新编程方式:如何开发让人眼前一亮的库

本文详细讲解了库的概念及其在编程中的应用。库(Library)是封装好的可复用代码集合,分为静态库和动态库。静态库在编译时直接合并到可执行文件中,生成较大的文件,而动态库在运行时加载,减少内存占用。文章介绍了如何创建和使用静态库与动态库,包括命令示例及常见问题的解决方案。对于动态库,提到的解决方案包括拷贝 .so 文件到共享库路径、创建符号链接、修改环境变量以及使用 ldconfig 更新共享库缓存。路虽远,行则将至;事虽难,做则必成亲爱的读者们,下一篇文章再会!!!

2025-04-14 17:29:25 1288 6

原创 【Linux篇】深入理解文件系统:从基础概念到 ext2 文件系统的应用与解析

本文介绍了文件系统的基本概念及其在操作系统中的重要性。文件系统通过分区、块、inode等结构管理磁盘上的数据,并提供高效的数据存储与访问方式。重点讲解了ext2 文件系统,介绍了其基本架构、块组(Block Group)的设计与作用,以及 超级块、GDT、inode 位图 和 数据块等组成部分。文件路径解析和文件名映射也被详细说明,强调了操作系统如何通过 inode号定位文件数据块。最后,介绍了如何挂载分区,使不同存储设备的数据能与文件系统结构连接,便于访问和管理。路虽远,行则将至;事虽难,做则必成。

2025-04-13 23:51:22 1383 34

原创 【Linux篇】从零开始学软硬链接:高效文件管理的必备技能

本章中,我们详细介绍了软链接与硬链接的基本概念、创建方法及应用场景。软链接作为指向目标路径的快捷方式,支持跨文件系统并能链接目录,但删除目标文件会导致链接失效。而硬链接通过多个文件名指向相同的数据,提升存储效率且删除任何一个文件不影响其他链接的有效性。理解软硬链接的不同特性,能够帮助你更灵活地管理文件,优化存储和目录结构,尤其在系统管理和备份等场景中更为重要。路虽远,行则将至;事虽难,做则必成亲爱的读者们,下一篇文章再会!!!\color{Red}亲爱的读者们,下一篇文章再会!!!

2025-04-10 22:26:42 1091 3

原创 【Linux篇】缓冲区的工作原理:如何影响你程序的输入输出速度

缓冲区是计算机内存中的一块临时存储区域,用于存储即将被处理或已经处理的数据。它的主要目的是提高程序效率,特别是在进行I/O操作时。由于磁盘或网络的读写速度远低于CPU的处理速度,直接进行频繁的I/O操作会导致性能瓶颈。缓冲区通过先将数据读入内存,再一次性写入或读取,减少了I/O操作的频率,从而提升了效率。常见的缓冲区应用包括文件操作中的数据缓冲、网络数据传输中的数据缓存等。合理利用缓冲区能显著提高程序的响应速度和整体性能。本文主要讲解了缓冲区在提升文件I/O效率中的重要作用。

2025-04-08 19:53:26 1110 1

原创 【Linux篇】文件描述符背后的秘密:让你的代码更加高效

本文深入介绍了文件描述符的概念及其在操作系统中的应用,特别是在系统文件I/O操作中的重要性。我们从 文件写入 开始,介绍了通过 C 语言的 fwrite() 和系统调用 write() 写入文件的基本方法。接着,详细讲解了 open() 系统调用的使用及其返回的文件描述符。文件描述符不仅仅是一个数字,它在内存中通过指针关联着文件属性。通过了解 标准输入(0)、标准输出(1)、标准错误(2),读者可以更清楚地理解文件描述符的分配和管理原理。

2025-04-08 18:17:00 1556 33

原创 【C++初阶篇】C++中c_str函数的全面解析

c_str()函数是std::string类的一个成员函数,其原型为:该函数返回一个指向std::string对象内部字符数组的常量指针,该数组以空字符结尾。noexcept关键字表示该函数不会抛出异常,确保了其安全性。本篇文章深入剖析了C++中c_str()函数。它详细介绍了c_str()函数的定义、返回值特性,如只读性、生命周期及空字符结尾。文章还探讨了c_str()函数的使用场景,包括与C标准库函数交互、文件操作及系统调用。

2025-04-05 22:12:36 952 5

原创 【MySQL篇】高效管理MySQL:数据库操作与优化的终极指南

本文全面介绍了MySQL数据库的创建、管理及常用操作技巧。首先,我们探讨了如何创建数据库、设置字符集和校验规则,了解了字符集对数据存储和比较的影响。接着,介绍了数据库的增删查改操作,包括查看、修改和删除数据库,以及如何备份和恢复数据库数据。重点介绍了mysqldump工具的使用,以及数据库表的备份恢复方法。最后,讲解了如何使用SHOW PROCESSLIST命令监控数据库的运行情况,识别潜在问题。无论是初学者还是有经验的开发者,本篇内容都将帮助你高效管理和操作MySQL数据库。路虽远,行则将至;

2025-04-04 22:41:37 776 1

原创 【Linux篇】操作系统揭秘:进程创建、等待与终止的无缝衔接

本文将介绍进程的创建、终止、等待和程序替换四个关键过程,帮助读者深入理解操作系统如何管理进程生命周期。进程创建涉及操作系统如何为新进程分配资源并初始化环境,进程终止则描述了操作系统如何清理资源并回收内存。等待过程讲解了父子进程之间的同步机制,以及如何通过进程调度实现资源共享和任务协调。程序替换则涉及操作系统如何在内存不足时通过交换技术,确保多个进程得以高效运行。这些过程共同作用,保证了多任务环境中的进程安全与高效运行,为操作系统的核心功能提供了支持。

2025-04-03 22:45:06 1521 2

原创 【Linux篇】探索进程地址空间:计算机背后的虚拟世界

本文主要介绍了进程地址空间的基本概念及其管理方式。进程地址空间是操作系统为每个进程提供的独立内存区域,包括代码段、数据段、堆区和栈区等。通过虚拟内存管理,操作系统实现了进程间内存隔离和保护,确保了系统的安全性与稳定性。文章还阐述了虚拟地址空间的意义,包括内存隔离、简化内存管理、支持虚拟内存机制以及内存共享与优化等。通过这些机制,操作系统能够高效管理内存,提升系统性能和资源利用率,是现代操作系统不可或缺的基础。路虽远,行则将至;事虽难,做则必成亲爱的读者们,下一篇文章再会!!!

2025-04-02 22:43:24 804 5

原创 【MySQL篇】从零开始:解锁数据库的神秘面纱

在当今数据驱动的世界,数据库是信息存储与管理的核心,无论是网站、应用还是企业系统,都离不开数据库的支持。理解数据库基础,不仅能帮助你高效组织和查询数据,还能为进一步学习数据分析、编程或系统架构奠定坚实基础。本文将带你从零认识数据库,掌握关键概念,让数据管理变得清晰易懂。💬 欢迎讨论:如果你在学习过程中有任何问题或想法,欢迎在评论区留言,我们一起交流学习。你的支持是我继续创作的动力!你们的支持是我不断进步的动力!

2025-04-01 21:46:21 900 1

原创 【Linux篇】环境变量是什么?5分钟搞懂开发者的“隐形助手”

本文介绍了环境变量的基本概念、常见类型及其应用,强调了它们在操作系统和程序中的重要作用。环境变量以键值对形式存储配置信息,影响程序行为,如路径设置、用户信息等。通过命令行、putenv、getenv 等方式可以查看和修改环境变量。环境变量在进程及其子进程中共享,具有全局性,但作用范围一般局限于当前进程和子进程。了解和灵活运用环境变量对程序员优化开发环境和提升工作效率至关重要。路虽远,行则将至;事虽难,做则必成亲爱的读者们,下一篇文章再会!!!\color{Red}亲爱的读者们,下一篇文章再会!!!

2025-03-31 20:41:07 1033 4

原创 【Linux篇】你敢信?你的代码运行速度竟由这个‘隐形裁判’决定——进程优先级全解码

在系统当中查找⼀个最合适调度的进程的时间复杂度是⼀个常数,不随着进程增多⽽导致时间成本增加,我们称之为进程调度O(1)算法!在操作系统中,进程调度通过优先级来决定进程执行的顺序,优先级高的进程优先获得 CPU 时间。进程优先级分为静态和动态,动态优先级根据系统负载和进程紧急程度进行调整。进程切换是操作系统将 CPU 从一个进程切换到另一个进程的过程,保存当前进程的状态信息以便恢复。时间片机制通过将 CPU 时间划分为多个小片段,确保每个进程公平地获得执行机会。

2025-03-30 17:02:28 841 7

原创 【Linux篇】进程入门指南:操作系统中的第一步

本文主要介绍了操作系统中的进程管理,包括冯诺依曼体系结构、进程概念、进程控制块(PCB)、进程状态及如何查看和管理进程。冯诺依曼体系结构是现代计算机设计的基础,它将程序和数据存储在同一内存中,提升了计算机的可编程性。进程则是程序的执行实例,操作系统通过进程控制块(PCB)来管理进程的资源和状态。进程通过 fork() 创建子进程,父子进程通过返回值区分身份。进程有不同的状态,如运行、睡眠、停止等,父进程可以通过 wait() 等系统调用回收子进程资源,避免孤儿进程的产生。

2025-03-29 22:51:18 1579 38

原创 【Linux篇】Git和GDB深度剖析:让Linux开发更高效(下篇)

定义:版本控制器(Version Control System,简称VCS)是一种用于记录文件或代码变化的工具,目的是帮助开发者跟踪和管理项目中的文件版本。它允许多个人同时协作工作,并且可以方便地回退到先前的版本,解决冲突并避免丢失代码。版本控制器通常用于软件开发中的源代码管理,但也可以应用于文档、设计文件等其他类型的项目。功能:跟踪文件更改:记录每次提交的代码和更改信息。回滚到先前版本:如果出现问题,可以轻松恢复到先前的版本。

2025-03-28 23:28:02 980 1

原创 【Linux篇】提高效率,解决一切问题:Linux 开发者的秘密武器(中篇)

行缓冲区(Line Buffering)是指在处理输入/输出时,数据以一行一行的方式进行缓冲。当缓冲区中积累了完整的一行数据时,才会将数据从缓冲区中处理或输出。具体定义:行缓冲区的工作方式是,每当输入或输出到达换行符(如 \n)时,系统才会将该行数据传递给程序或设备。这种方式通常在处理文本输入输出时比较常见,尤其是与交互式输入输出操作(如命令行输入)相关。

2025-03-27 23:50:16 1218

原创 【Linux篇】让开发事半功倍:Linux 开发工具的实战指南(上篇)

软件包管理器什么是软件包Linux安装软件方法APT具体操作查看软件包安装软件卸载软件安装源vim编辑器Vim编辑器的背景vim基本概念vim编辑器基本操作gccg编译器4.1编译与汇编4.2编译选项4.3动态链接和静态链接最后💬 欢迎讨论:如果你在学习过程中有任何问题或想法,欢迎在评论区留言,我们一起交流学习。你的支持是我继续创作的动力!你们的支持是我不断进步的动力!

2025-03-26 17:37:01 740

原创 【Linux篇】初识Linux指令(下篇)

本篇文章详细介绍了 Linux 中的一些常用命令,尤其是文件管理、编辑命令以及权限管理。它从基础命令到稍微复杂一些的工具都进行了覆盖。对于学习 Linux 命令的读者来说,这篇文章的结构非常清晰,循序渐进,能够帮助理解不同命令的使用场景与方法。具体来说,文件权限和管理是 Linux 系统的重要组成部分。通过 chmod、chown 和 chgrp 等命令,用户能够对文件和目录的访问权限进行精细管理。这些操作对于确保系统的安全性至关重要。

2025-03-14 19:25:16 1871

原创 【Linux篇】初识Linux指令(上篇)

这篇博客介绍了 Linux 的起源、与 Windows 的对比,以及常用的 Linux 命令。重点包括 ls(列出文件)、pwd(打印当前目录)、cd(更改目录)、touch(创建文件或修改时间)、mkdir(创建目录)、rmdir(删除空目录)、rm(删除文件或目录)和 man(查看命令手册)。此外,还详细解释了各命令的使用方法、常用选项及示例。下一篇将带入读者学习更多实用且好玩的指令。路虽远,行则将至;事虽难,做则必成∗∗亲爱的读者们,下一篇文章再会!!!∗∗。

2025-03-11 15:41:39 1304 2

原创 送给一年编程道路的自己

回顾这一年的编程道路,你或许会发现,自己不仅在技术上取得了显著进步,也在解决问题的思维方式、团队合作能力和个人素质等方面得到了提升。无论遇到过多少挑战,走过多少坎坷,你都在不断进步。未来的编程道路,依然充满了机遇与挑战。你可以设定新的学习目标,继续深耕某个技术领域,或是拓展自己的技能树,甚至尝试创新性项目。无论选择何种方向,都可以保持持续学习、不断探索的心态,迎接新的挑战。你在这一年中最大的收获是什么呢?

2025-01-01 00:00:21 736 2

原创 【优选算法篇】分治策略,速战速决:快速选择排序的神奇之处(下篇)

快速选择算法():时间复杂度为O(n)(平均情况),适用于大多数情况,避免了不必要的排序。堆排序法(Heap):时间复杂度为O(n log k),适合K较小的情况。排序法:时间复杂度为O(n log n),简单易懂,但效率较低。O(n log n),但可以通过调整递归范围来优化。计数排序法:适用于元素范围较小的情况,时间复杂度为O(n + m)。2.4 算法的时间复杂度平均时间复杂度:在平均情况下,快速选择算法的时间复杂度为O(n),因为每次分区后,问题规模大约减半。

2024-12-21 18:41:42 1110 23

原创 【创作活动】如何写好一份技术文档?

写一份高质量的技术文档并非易事,但它是软件开发过程中不可或缺的部分。通过明确目标、清晰结构、简洁语言、实用示例、持续更新等原则,可以大大提高文档的质量,帮助团队更高效地协作和维护项目。记住,技术文档的核心在于传递知识和解决问题,只有做到这一点,它才真正发挥了作用。4o mini。

2024-12-21 12:58:57 765 4

原创 【优选算法篇】揭秘快速排序:分治算法如何突破性能瓶颈(上篇)

文章目录须知💬 欢迎讨论:如果你在学习过程中有任何问题或想法,欢迎在评论区留言,我们一起交流学习。你的支持是我继续创作的动力!👍 点赞、收藏与分享:觉得这篇文章对你有帮助吗?别忘了点赞、收藏并分享给更多的小伙伴哦!你们的支持是我不断进步的动力!🚀 分享给更多人:如果你觉得这篇文章对你有帮助,欢迎分享给更多对C++算法感兴趣的朋友,让我们一起进步!1. C++ 分治(快速排序)算法 详解1.1模拟 分治(快速排序) 的重要性分治法是一种非常高效的算法设计策略,广泛应用于计算机

2024-12-21 00:14:14 939 3

原创 【优选算法篇】从蒙特卡洛到模拟退火:探秘模拟算法的不同面貌(下篇)

模拟Simulation)是指通过数学模型或计算机程序模拟现实世界中的系统或过程,以便研究、分析和预测其行为。模拟通常用于解决无法直接实验或操作的情况,或是当直接实验的成本过高、危险或不可行时。模拟的核心概念是通过近似或简化真实世界的复杂性,使得我们能够理解和预测系统的行为。模拟不仅可以用于科学研究,还广泛应用于工程、经济、军事、医学等领域。1.2 经典应用飞行模拟: 飞行模拟器广泛应用于航空训练,帮助飞行员在没有实际飞行的情况下进行操作训练。

2024-12-19 18:38:43 1246 53

原创 【优选算法篇】模拟算法的艺术:在不确定性中找到解法(上篇)

模拟算法是一类通过模拟真实世界过程来解决问题的算法。它通过计算机模拟复杂系统的行为,帮助我们分析和解决那些难以通过解析方法直接求解的问题。模拟算法通常通过随机化、迭代、近似等技术,利用计算机的强大计算能力来获得问题的近似解。这四种解法的时间复杂度和空间复杂度基本相同,都是O(n)和O(1)。主要的差异在于内部选择字符的策略和细节上的实现。最重要的是,所有解法都依赖于贪心策略,确保每个字符替换为一个与邻近字符不同的字母。方法 1是最常用的贪心算法,它的时间复杂度是O(n)

2024-12-19 00:01:55 939 2

原创 【优选算法篇】计算机背后的秘密武器:位运算的超能力(下篇)

位运算法(解法 1 和 2)是最常见且高效的解决方案,尤其适用于不使用加法运算符的场景。通过异或和与运算计算不带进位的和与进位部分,直到进位为零。递归法是对位运算的递归封装,与循环方法本质相同,但实现方式更简洁。暴力法(解法 3)直接使用加法运算符,虽然是最简单的解法,但不符合题目的要求。机器加法法(解法 4)是对机器加法的模拟,实际上与位运算法的实现类似,但展示了加法如何在硬件中执行。

2024-12-18 22:12:58 830 1

原创 【优选算法篇】探索位运算的宇宙:简单规则背后的复杂逻辑(中篇)

异或运算是位运算解决重复出现问题的核心思想:相同为00与任何数异或等于数本身。位统计 + 取模:通过逐位统计 1的个数,可以解决K次出现问题。低位的1:通过提取最低位的1,可以将数字分组,解决两个目标数字的问题。通过上面几个例题:「判定字符是否唯一」的多种解法、以及「丢失的数字」的位运算方法我们总结出位运算在数组问题中的高效应用。位运算 通过将复杂的数字出现次数、分组、去重等问题转化为简单的位级操作(如异或、位统计、取模等),极大地提升了问题求解的效率。

2024-12-17 23:18:10 829

原创 【优选算法篇】位运算小课堂:从入门到精通的奇妙之旅(上篇)

6.5 总结异或法是解决此类问题的核心思想,利用异或的性质实现高效解法。通过最低位的1将两个不同的数字区分开来,巧妙地将问题分解为两组。该解法时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1),性能最优。「Single Number」的异或运算解法「Single Number III」的异或+分组方法,以及**「Single Number II」的位统计与取模优化**,我们总结出位运算在数组问题中的高效应用。位运算通过将复杂的数字出现次数、分组、去重等问题转化为简单的位级操作(如异或位统计取模。

2024-12-17 13:46:32 974 2

原创 【优选算法篇】前缀和与哈希表的完美结合:掌握子数组问题的关键(下篇)

通过将问题转化为前缀和的寻找,我们能够在O(n)时间复杂度内高效解决这类问题。暴力解法虽然直观易于理解,但性能不佳,仅适用于小规模数据。在实际应用中,前缀和的优化方法是解决该题目的最佳方案。通过二维前缀和优化,我们在O(n × m)的时间复杂度内完成了矩阵块和的计算,极大提高了效率。前缀和是处理区间问题的基础工具,它能有效地优化数组相关问题的查询时间。通过预处理前缀和数组,我们能够将查询区间和的时间复杂度从O(n)降到O(1)。进阶应用中,前缀和常与哈希表、余数、差分数组等技术结合使用,解决更多复杂的问题。

2024-12-16 17:24:53 1186 1

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