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 TreeNode,ListNode 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。
接下来介绍几个很实用的「投机取巧」的办法和调试技巧,全方位提高你通过笔试的概率。
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,判题系统是无法准确判断的算法逻辑的,只能判断你的输出是否正确。所以取巧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,就是我们前文 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。
还有我们前文 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……
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 psvm 和 sout 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。不过这个语言确实提供很多实用的功能,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 i 和 j 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 辐射四游戏中的动态规划 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.length()) {
return 0;
}
// 状态转移
for (int k : charToIndex.get(key.charAt(j))) {
int subProblem = dp(ring, k, key, j + 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++) {
System.out.print(" ");
}
}
int dp(String ring, int i, String key, int j) {
// printIndent(count++);
// printf("i = %d, j = %dn", i, j);
if (j == key.length()) {
// printIndent(--count);
// printf("return 0n");
return 0;
}
for (int k : charToIndex.get(key.charAt(j))) {
int subProblem = dp(ring, k, key, j + 1);
}
// printIndent(--count);
// printf("return %dn", 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。
我在可视化面板中直接支持了这个功能,在递归函数中打印的值会自动添加缩进,具体请看 可视化面板使用说明。
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~
引用本文的文章
- [带权重的随机选择算法](https://labuladong.online/algo/frequency-interview/random-pick-with-weight/)