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https://github.com/krahets/hello-algo.git
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comments: true
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# 0.1. 关于本书
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五年前发生的一件事，成为了我职业生涯的重要转折点。当时的我在交大读研，对互联网求职一无所知，但仍然硬着头皮申请了 Microsoft 软件工程师实习。面试官让我在白板上写出“快速排序”代码，我畏畏缩缩地写了一个“冒泡排序”，并且还写错了` (ToT) ` 。从面试官的表情上，我看到了一个大大的 "GG" 。
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此次失利倒逼我开始刷算法题。我采用“扫雷游戏”式的学习方法，两眼一抹黑刷题，扫到不会的“雷”就通过查资料把它“排掉”，配合周期性总结，逐渐形成了数据结构与算法的知识图景。幸运地，我在秋招斩获了多家大厂的 Offer 。
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回想自己当初在“扫雷式”刷题中被炸的满头包的痛苦，思考良久，我意识到一本“前期刷题必看”的读物可以使算法小白少走许多弯路。写作意愿滚滚袭来，那就动笔吧：
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<h4 align="center"> Hello，算法！ </h4>
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## 0.1.1. 读者对象
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!!! success "前置条件"
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您需要至少具备任一语言的编程基础，能够阅读和编写简单代码。
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如果您是 **算法初学者**，完全没有接触过算法，或者已经有少量刷题，对数据结构与算法有朦胧的理解，在会与不会之间反复横跳，那么这本书就是为您而写！本书能够带来：
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- 了解刷题所需的 **数据结构**，包括常用操作、优势和劣势、典型应用、实现方法等。
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- 学习各类 **算法**，介绍算法的设计思想、运行效率、优势劣势、实现方法等。
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- 可一键运行的 **配套代码**，包含详细注释，帮助你通过实践加深理解。
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如果您是 **算法熟练工**，已经积累一定刷题量，接触过大多数题型，那么本书内容对你来说可能稍显基础，但仍能够带来以下价值：
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- 本书篇幅不长，可以帮助你提纲挈领地回顾算法知识。
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- 书中包含许多对比性、总结性的算法内容，可以帮助你梳理算法知识体系。
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- 源代码实现了各种经典数据结构和算法，可以作为“刷题工具库”来使用。
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如果您是 **算法大佬**，请受我膜拜！希望您可以抽时间提出意见建议，或者[一起参与创作](https://www.hello-algo.com/chapter_preface/contribution/)，帮助各位同学获取更好的学习内容，感谢！
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## 0.1.2. 内容结构
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本书主要内容分为复杂度分析、数据结构、算法三个部分。
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<p align="center"> Fig. 知识点思维导图 </p>
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### 复杂度分析
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首先介绍数据结构与算法的评价维度、算法效率的评估方法，引出了计算复杂度概念。
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接下来，从 **函数渐近上界** 入手，分别介绍了 **时间复杂度** 和 **空间复杂度**，包括推算方法、常见类型、示例等。同时，剖析了 **最差、最佳、平均** 时间复杂度的联系与区别。
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### 数据结构
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首先介绍了常用的 **基本数据类型** 、以及它们是如何在内存中存储的。
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接下来，介绍了两种 **数据结构分类方法**，包括逻辑结构与物理结构。
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后续展开介绍了 **数组、链表、栈、队列、散列表、树、堆、图** 等数据结构，关心以下内容：
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- 基本定义：数据结构的设计来源、存在意义；
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- 主要特点：在各项数据操作中的优势、劣势；
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- 常用操作：例如访问、更新、插入、删除、遍历、搜索等；
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- 常见类型：在算法题或工程实际中，经常碰到的数据结构类型；
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- 典型应用：此数据结构经常搭配哪些算法使用；
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- 实现方法：对于重要的数据结构，将给出完整的实现示例；
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### 算法
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包括 **查找算法、排序算法、搜索与回溯、动态规划、分治算法**，内容包括：
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- 基本定义：算法的设计思想；
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- 主要特点：使用前置条件、优势和劣势；
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- 算法效率：最差和平均时间复杂度、空间复杂度；
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- 实现方法：完整的算法实现，以及优化措施；
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- 示例题目：结合例题加深理解；
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## 0.1.3. 配套代码
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完整代码托管在 [GitHub 仓库](https://github.com/krahets/hello-algo) ，皆可一键运行。
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!!! tip "前置工作"
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1. [编程环境安装](https://www.hello-algo.com/chapter_preface/installation/) ，若有请跳过
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2. 代码下载与使用方法请见 [如何使用本书](https://www.hello-algo.com/chapter_preface/suggestions/#_4)
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## 0.1.4. 风格约定
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- 标题后标注 * 符号的是选读章节，如果你的时间有限，可以先跳过这些章节。
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- 文章中的重要名词会用「」符号标注，例如「数组 Array」。名词混淆会导致不必要的歧义，因此最好可以记住这类名词（包括中文和英文），以便后续阅读文献时使用。
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- 重点内容、总起句、总结句会被 **加粗**，此类文字值得特别关注。
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- 专有名词和有特指含义的词句会使用 “ ” 标注，以避免歧义。
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- 在工程应用中，每种语言都有注释规范；而本书放弃了一部分的注释规范性，以换取更加紧凑的内容排版。注释主要分为三种类型：标题注释、内容注释、多行注释。
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=== "Java"
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```java title=""
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/* 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 */
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// 内容注释，用于详解代码
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/**
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* 多行
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* 注释
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*/
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```
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=== "C++"
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```cpp title=""
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||
/* 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 */
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||
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||
// 内容注释，用于详解代码
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||
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||
/**
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||
* 多行
|
||
* 注释
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||
*/
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```
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=== "Python"
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```python title=""
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""" 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 """
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||
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||
# 内容注释，用于详解代码
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||
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||
"""
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||
多行
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||
注释
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||
"""
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```
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||
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=== "Go"
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||
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```go title=""
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||
/* 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 */
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||
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||
// 内容注释，用于详解代码
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||
|
||
/**
|
||
* 多行
|
||
* 注释
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||
*/
|
||
```
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||
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=== "JavaScript"
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||
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```js title=""
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||
/* 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 */
|
||
|
||
// 内容注释，用于详解代码
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||
|
||
/**
|
||
* 多行
|
||
* 注释
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||
*/
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||
```
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||
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||
=== "TypeScript"
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||
|
||
```typescript title=""
|
||
/* 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 */
|
||
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||
// 内容注释，用于详解代码
|
||
|
||
/**
|
||
* 多行
|
||
* 注释
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||
*/
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||
```
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||
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=== "C"
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||
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||
```c title=""
|
||
/* 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 */
|
||
|
||
// 内容注释，用于详解代码
|
||
|
||
/**
|
||
* 多行
|
||
* 注释
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||
*/
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||
```
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||
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=== "C#"
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```csharp title=""
|
||
/* 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 */
|
||
|
||
// 内容注释，用于详解代码
|
||
|
||
/**
|
||
* 多行
|
||
* 注释
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||
*/
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||
```
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=== "Swift"
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||
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```swift title=""
|
||
/* 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 */
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||
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||
// 内容注释，用于详解代码
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||
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||
/**
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||
* 多行
|
||
* 注释
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||
*/
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||
```
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||
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=== "Zig"
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||
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```zig title=""
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||
// 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等
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||
// 内容注释，用于详解代码
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// 多行
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// 注释
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```
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## 0.1.5. 本书特点 *
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??? abstract "默认折叠，可以跳过"
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**以实践为主**。我们知道，学习英语期间光啃书本是远远不够的，需要多听、多说、多写，在实践中培养语感、积累经验。编程语言也是一门语言，因此学习方法也应是类似的，需要多看优秀代码、多敲键盘、多思考代码逻辑。
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本书的理论部分占少量篇幅，主要分为两类：一是基础且必要的概念知识，以培养读者对于算法的感性认识；二是重要的分类、对比或总结，这是为了帮助你站在更高视角俯瞰各个知识点，形成连点成面的效果。
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实践部分主要由示例和代码组成。代码配有简要注释，复杂示例会尽可能地使用视觉化的形式呈现。我强烈建议读者对照着代码自己敲一遍，如果时间有限，也至少逐行读、复制并运行一遍，配合着讲解将代码吃透。
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**视觉化学习**。信息时代以来，视觉化的脚步从未停止。媒体形式经历了文字短信、图文 Email 、动图、短（长）视频、交互式 Web 、3D 游戏等演变过程，信息的视觉化程度越来越高、愈加符合人类感官、信息传播效率大大提升。科技界也在向视觉化迈进，iPhone 就是一个典型例子，其相对于传统手机是高度视觉化的，包含精心设计的字体、主题配色、交互动画等。
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近两年，短视频成为最受欢迎的信息媒介，可以在短时间内将高密度的信息“灌”给我们，有着极其舒适的观看体验。阅读则不然，读者与书本之间天然存在一种“疏离感”，我们看书会累、会走神、会停下来想其他事、会划下喜欢的句子、会思考某一片段的含义，这种疏离感给了读者与书本之间对话的可能，拓宽了想象空间。
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本书作为一本入门教材，希望可以保有书本的“慢节奏”，但也会避免与读者产生过多“疏离感”，而是努力将知识完整清晰地推送到你聪明的小脑袋瓜中。我将采用视觉化的方式（例如配图、动画），尽我可能清晰易懂地讲解复杂概念和抽象示例。
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**内容精简化**。大多数的经典教科书，会把每个主题都讲的很透彻。虽然透彻性正是其获得读者青睐的原因，但对于想要快速入门的初学者来说，这些教材的实用性不足。本书会避免引入非必要的概念、名词、定义等，也避免展开不必要的理论分析，毕竟这不是一本真正意义上的教材，主要任务是尽快地带领读者入门。
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引入一些生活案例或趣味内容，非常适合作为知识点的引子或者解释的补充，但当融入过多额外元素时，内容会稍显冗长，也许反而使读者容易迷失、抓不住重点，这也是本书需要避免的。
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敲代码如同写字，“美”是统一的追求。本书力求美观的代码，保证规范的变量命名、统一的空格与换行、对齐的缩进、整齐的注释等。
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## 0.1.6. 致谢
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本书的成书过程中，我获得了许多人的帮助，包括但不限于：
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- 感谢我的女朋友泡泡担任本书的首位读者，从算法小白的视角为本书的写作提出了许多建议，使这本书更加适合算法初学者来阅读。
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- 感谢腾宝、琦宝、飞宝为本书起了个响当当的名字，好听又有梗，直接唤起我最初敲下第一行代码 "Hello, World!" 的回忆。
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- 感谢我的导师李博，在小酌畅谈时您告诉我“觉得适合、想做就去做”，坚定了我写这本书的决心。
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- 感谢苏潼为本书设计了封面和 LOGO ，我有些强迫症，前后多次修改，谢谢你的耐心。
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- 感谢 @squidfunk ，包括 [Material-for-MkDocs](https://github.com/squidfunk/mkdocs-material/tree/master) 顶级开源项目以及给出的写作排版建议。
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在写作过程中，我阅读了许多与数据结构与算法的书籍材料，学习到了许多知识，感谢前辈们的精彩创作。
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感谢父母，你们一贯的支持与鼓励给了我自由度来做这些有趣的事。
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## 0.1.7. 作者简介
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{: .center}
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<h2 align="center"> Krahets </h2>
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<h5 align="center"> 大厂高级算法工程师、算法爱好者 </h5>
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<p align="center"> 力扣（LeetCode）全网阅读量最高博主 </p>
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<p align="center"> 分享近百道算法题解，累积回复数千读者的评论问题 </p>
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<p align="center"> 创作 LeetBook《图解算法数据结构》，已免费售出 22 万本 </p>
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