如何使用「番茄法」高效的写算法题？
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作者：侯振宇
轉(zhuǎn)自：五分鐘學算法
01 目的?
持續(xù)做算法題的目的仍然是自身能力提升。可以繼續(xù)細化成三點:
保持思維敏捷。非常重要，狀態(tài)好才能保持對編程的熱情。
對基礎的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、查找和排序保持熟練。能解決日常開發(fā)中的性能相關(guān)問題。
積累對問題域的探索。只有對問題域有足夠的探索，才可能舉一反三，迸發(fā)靈感。
02 方法?
為了更有效地實現(xiàn)上面的目標。推薦用下面的方式來做題:
嚴格使用番茄時鐘進行規(guī)劃
在刷題的過程中非常最容易產(chǎn)生挫敗感，無法堅持。原因是，長時間的思考導致疲倦，多次積累的疲倦使得自己產(chǎn)生了 抵觸記憶。以至于會下意識覺得做題就是 刻苦。
推薦大家在開始之前看看《意志力》。里面指出 喜好 是會被記憶操控的，如果每次做一件事最后留下的映像都是輕松愉快的，那么人就會越來越喜歡做此事，反之厭惡。所以為了能保持做題的興趣，務必每次要主動給自己留下好的記憶。
番茄時鐘能夠很好地保障不會出現(xiàn) 長時間 的思考，同時也能保障不容易 疲倦。如果你已經(jīng)能很熟練的使用番茄時鐘，請?zhí)^。如果你對番茄時鐘的印象仍然只是20分鐘休息一次。那么請繼續(xù)閱讀。
番茄時鐘有兩個重點，一是通過長期的訓練，讓大腦習慣在一段時間內(nèi)保持高效。二是通過要求每次在開始前有規(guī)劃和每次結(jié)束后有總結(jié)，保障產(chǎn)出。當把這兩點應用到做算法的過程中時，應該采取以下的方式：
用一個番茄時鐘對題目進行徹底的分析
目前 LeetCode 上的題大致可分為兩種類型：
對某種復雜規(guī)則的徹底解析，很有可能要構(gòu)造狀態(tài)機，充分考慮邊界情況。
對某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法的應用。
對數(shù)學概念、遍歷、動態(tài)規(guī)劃等的綜合應用。
在這個分析過程中首先要大致判斷出屬于哪一類。
在掌握了基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法后，應該能很好的判斷是不是屬于前兩類。
如果判斷不出說明需要回頭先重新復習基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
推薦《算法》一書。
不要強行刷題。算法書的每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法的大概思路、解決的問題以及相應的時間和空間復雜度了解之后可以再回來。
第一種情況
例子：LeetCode 第 65 號問題 --- 有效數(shù)字
這個番茄時鐘內(nèi)的目標是：
理清題目背后解法要用的技術(shù)
充分收集可能涉及到的邊界
完成后應該有的總結(jié)是：
是否理清了要用的技術(shù)
是否有不確定的地方
收集到的邊界是否能覆蓋所有情況
如果發(fā)現(xiàn)在要用的技術(shù)中有不熟悉的地方，應該立即中斷，開啟另一個番茄時鐘進行學習。切忌盲目嘗試。
當發(fā)現(xiàn)有不確定的地方時，重新開啟一個番茄時鐘，按照當前思路把不確定地方當成一個單獨的算法問題進行解決。
第二種情況
例子:?LeetCode 第 493 號問題 --- 翻轉(zhuǎn)對
這一類題目通常采取遍歷的方法一定都能找到解法。重點是找到最優(yōu)解，因此需要提前有足夠的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可大致分為鏈(數(shù)組、棧、隊列)、樹、圖。在這三類數(shù)據(jù)中要分別掌握排序和查找算法。特別是相應的時間復雜度。
這類題目很好判斷，通常題目中會描述了幾個數(shù)據(jù)或者狀態(tài)的關(guān)聯(lián)的關(guān)系，然后需要你找出符合條件的某些數(shù)據(jù)。那么將題目中的關(guān)聯(lián)關(guān)系轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再使用對應算法就夠了。要對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的足夠熟悉，才能知道如何轉(zhuǎn)化。
這種情況下番茄時鐘的目標是：
將問題轉(zhuǎn)化為對相應數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的問題。
總結(jié)是：
需不需要分情況討論，需要一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還是多種
相應數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否能完全覆蓋題目問題中的所有情況
第三種情況
例子：LeetCode 第 76 號問題 --- 最小覆蓋子串
這一類情況最好用排除法，發(fā)現(xiàn)不是第一種或者第二種，那么再往這種情況下考慮。這類題的特點是通常是發(fā)散性質(zhì)，剛看到題目容易有思路，但不太容易找到最優(yōu)解。這種情況下，也要先判斷題目子類型。
如果發(fā)現(xiàn)題目能從遍歷的角度解決問題，那么可以往遍歷的優(yōu)化上去想。例如是否在遍歷的時候能夠排除掉一些情況。或者通過排序等手段之后，能實現(xiàn)遍歷時排除某些情況。
如果發(fā)現(xiàn)題目中存在多種約束關(guān)系，然后求某個值，那么可以往數(shù)學方程組上去想。
如果發(fā)現(xiàn)問題可以被遞歸解決，并且能夠?qū)⑦f歸方式轉(zhuǎn)化成順序方式，可以往動態(tài)規(guī)劃上去想。
在這種情況下，番茄時鐘的目標：
判斷出題目類型。
總結(jié)：
是否有其他類型更適合。
是否需要多種手段結(jié)合。
執(zhí)行時的番茄時鐘
當分析完之后，建議不要開始寫代碼，一定要休息片刻。執(zhí)行階段是對我們平時寫代碼狀態(tài)的一種鍛煉，應該非常珍惜。如果一個番茄時鐘執(zhí)行不完，應該拆分成多個。在這段時間中，設定的番茄時鐘目標應該是：
高效地驗證分析階段的思路
要實現(xiàn)執(zhí)行高效，最重要的是養(yǎng)成良好的編碼習慣，不要犯小錯誤。要始終朝著只要想清楚了，一次寫好，不要調(diào)試的狀態(tài)要求自己。這里常見的小錯誤有：
拼寫錯誤。變量命名要足夠清楚，不要用單個字母或者語意不明的單詞。
數(shù)組邊界未考慮。
空值未考慮。
用 Math.ceil 之類函數(shù)時未考慮清楚上下界。
調(diào)試超過寫代碼時間 30% 時說明狀態(tài)非常有問題。在這個階段的總結(jié)是：
是否完成了對分析的驗證
編碼過程是否足夠高效
如果中間發(fā)現(xiàn)了分析階段的錯誤或者疏漏，應該立即結(jié)束編碼，休息。并且重新開啟分析階段的時鐘。
切忌邊寫邊改方案。
如果發(fā)現(xiàn)編碼過程狀態(tài)不夠好，應該加長休息時間，或者干脆結(jié)束掉。不要給自己留下低效的映像。
將任務留到第二天其實也可以檢驗自己第一天的思路是否足夠系統(tǒng)化，如果是，那么第二天應該能很快的重新找回思路。
任一番茄時鐘結(jié)束時
一定要做好總結(jié)，特別是當沒有解出題來，沒有思路的時候，一定要通過結(jié)束階段的總結(jié)來反思犯了什么錯誤。解出來了也一定要總結(jié)題目的特點，題目中哪些要素是解出該題的關(guān)鍵。不做總結(jié)的話，花掉的時間所得到的收獲通常只有 50% 左右。
在題目完成后，要特別注意總結(jié)此題最后是歸納到哪種類型中，它在這種類型中的獨特之處是什么。經(jīng)過總結(jié)，這樣題目才會變成你在此問題域中的積累。
做好總結(jié)，讓每道題都有最大的收獲。一個月之后自己的狀態(tài)應該會有很大變化。
03 如何分享?
在這個倉庫中進行解題分享時，建議大家就把自己番茄時鐘的執(zhí)行記錄進行分享。最后標準的解法以及思路其實在 discussion 中都有。對他人有用的分享不是結(jié)果，而是：
你在番茄時鐘中是如何規(guī)劃的，也就是番茄時鐘的目標。
你是如何分析，也就是思路。
你的結(jié)論是什么，或者是你在執(zhí)行時除了什么問題。
你所總結(jié)出的題目的關(guān)鍵部分。也就是對問題域進行探索的經(jīng)驗。
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真香，朕在看了！
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的如何使用「番茄法」高效的写算法题？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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