在這裡你將找到一些普及的演算法和資料結構在 Swift 上的實作，附帶詳細的解釋.

如果你是需要這些知識來準備考試的學生 -- 或者 你是個想要自我學習的程式設計人員 -- 那你來對地方了!

這個專案的目的是 解釋演算法是如何運作.重點放在程式碼的清晰和可讀性，並非製作可重複使用的函式庫能讓你直接放到你的專案中.就算這樣說，大部分的程式碼應該都可以正式使用，但是你可能要調整一下.

所有的程式碼皆可以在 Xcode 7.3 和 Swift 2.2 上執行.我們將依據最新的 Swift 版本做更新.

這是個正在進行的專案，近期將會新增更多演算法. :-)

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[什麼是演算法和資料結構?](What are Algorithms.markdown) 蛋糕!

[為什麼要學演算法?](Why Algorithms.markdown) 煩惱吸收不良? 看看這個.

[Big-O 表示法](Big-O Notation.markdown). 我們常說 "這個演算法複雜度是 O(n)." 如果你不知道是什麼意思, 先看看個.

[演算法設計技巧](Algorithm Design.markdown). 如何創造自己的演算法?

[如何貢獻](How to Contribute.markdown). 給我們反饋, 或來一個PR.

[施工中](Under Construction.markdown). 還在建構中的演算法.

如果你對演算法和資料結構非常陌生，這有幾個不錯的起點:

• 堆疊
• 佇列
• [插入排序](Insertion Sort/)
• [二元搜尋](Binary Search/) 和 [二元搜尋樹](Binary Search Tree/)
• [合併排序](Merge Sort/)
• Boyer-Moore 字串搜尋

• [線性搜尋](Linear Search/). 在陣列中找到元素.
• [二元搜尋](Binary Search/). 在排序過的陣列中快速找到元素.
• [發生次數](Count Occurrences/). 計算某個值在陣列中出現幾次.
• [選取 最小值 / 最大值](Select Minimum Maximum). 找到陣列中的最小值/最大值.
• [第K大的值](Kth Largest Element/). 在陣列中，找到第 k 大的元素，例如中位數.
• [選擇採樣](Selection Sampling/). 隨機在集合中選取一堆元素.
• 聯集查找. 追蹤沒交集的集合，並快速合併它們.
• Z-Algorithm. 在給定字串中找到符合搜尋字串, 並回傳所有符合字串的起始索引.

• [Brute-Force 字串搜尋](Brute-Force String Search/). 一個簡單暴力的方法.
• Boyer-Moore. 一個快速搜尋子字串的方法. 為了避免走訪每個字元，根據查表來跳過某些的部分.
• Knuth-Morris-Pratt
• Rabin-Karp
• [最長共同子字串](Longest Common Subsequence/). 找到兩個字串中相同部分最長的子字串.

研究排序演算法的原理是非常有趣的，但是在實做中，你幾乎不會需要去碰到這部分.Swift 自帶的 sort() 就已經很夠用了，但是如果你有興趣，請繼續閱讀...

基本排序演算法:

• [插入排序](Insertion Sort/)
• [選擇排序](Selection Sort/)
• [Shell 排序](Shell Sort/)

快速排序演算法:

• 快速排序
• [合併排序](Merge Sort/)
• [堆積排序](Heap Sort/)

Special-purpose sorts:

特殊目的排序演算法:

• [Counting Sort](Counting Sort/)

• Radix Sort

• [Topological Sort](Topological Sort/)

• [計數排序](Counting Sort/)

• Radix Sort

• [*拓樸排序](Topological Sort/)

糟糕的排序演算法 (知道就好，不要使用!):

• [氣泡排序](Bubble Sort/)
• [*緩慢排序](Slow Sort/)

• [運行長度編碼 (RLE)](Run-Length Encoding/). 將重複的值儲存為一個 byte 並計數.
• [Huffman 編碼](Huffman Coding/). 將常出現的值用較小的值來儲存.

• *洗牌. 隨機重排陣列中的元素.
• [*梳排序](Comb Sort/). 氣泡排序法進化.

• 最大公因數 (GCD). 加碼: 最小公倍數.
• 排列組合. 回顧學過的排列組合吧!
• [*分流場](Shunting Yard/). 將中序式表示法轉換為後序式表示法.
• 統計
• [Karatsuba 快速乘法](Karatsuba Multiplication/). 另一種基礎乘法.
• Haversine 距離. 計算球體上兩點的距離.

• k-Means 叢集. 非監督式分類，將數據分成 k 群集.
• k-Nearest 鄰近
• [線性迴歸](Linear Regression/)
• 邏輯迴歸
• 神經網路
• 網頁排名

對於資料結構和特定任務的選擇依據幾件事情.

首先，你的資料是具有某種形態，並且有一些必要的操作方法. 如果你想要依照某個 key 值去找到物件，那你需要 字典 類型的結構; 如果你的資料有分層特徵，你那會想要類似樹狀結構; 如果你的資料是序列，那你需要 堆疊 或 佇列 結構.

第二，你的資料需要一些特別的操作，不同的結構對於優化的操作都不盡相同.舉例來說，如果你常需要獲得集合中最重要的元素，那使用 堆積 或 優先佇列 就會比單純的陣列還要好.

大多數情況下，內建的 Array、Dictionary 和 Set 已經足夠，但有時候你會需要更特殊的結構.

• 二維陣列. 固定大小的二維陣列，可用於棋盤遊戲中.
• [位元集](Bit Set/). 含有 n 個位元的序列.
• [固定長度陣列](Fixed Size Array/). 如果可以確定資料量大小，那使用傳統的固定長度陣列會具有更高的效能.
• [有序陣列](Ordered Array/). 一個已經排序過的陣列.
• [Rootish Array Stack](Rootish Array Stack/). 在空間和時間上優化的 Swift 陣列.

• 堆疊. 後進先出.
• 佇列. 先進先出.
• 雙端佇列. 可選擇在陣列的前端或尾端新增或取得元素.
• [優先佇列](Priority Queue). 最重要的元素永遠在最前端.
• [環狀緩衝](Ring Buffer/). 一個頭尾相接的陣列.

• [鏈結列表](Linked List/). 內容元素以鏈結來銜接的序列，包含單向及雙向.
• 跳躍列表. 這是一種機率性的資料結構, 提供對數時間複雜度, 並且擁有 AVL 或 紅黑樹的效能, 還有支援聰明又有效率的搜尋及更新的操作.

• 樹. 一般性的樹狀結構.
• [二元樹](Binary Tree/). 每個節點最多只有兩個子節點的樹.
• [二元搜尋樹 (BST)](Binary Search Tree/). 節點經過排序的二元樹，優化了搜尋速度.
• 紅黑樹
• 展開樹
• 螺旋二元樹
• [分割樹](Segment Tree/). 可以快速的對陣列中的某區間進行計算.
• kd 樹
• 堆積. 儲存在一維陣列中的二元樹，不需要指標，很適合做優先佇列.
• 費波那契堆積
• 字典樹
• B 樹. 自平衡搜尋樹，每個節點可以擁有超過兩個子節點.

• [雜湊表](Hash Table/). 可以使用 key 值來儲存或取得物件，字典通常是使用雜湊表實現的.
• 雜湊函數

• [布隆過濾器](Bloom Filter/).可以用於檢索一個元素是否在一個集合中.它的優點是空間效率和查詢時間都遠遠超過一般的演算法，缺點是有一定的誤識別率和刪除困難.
• [雜湊集合](Hash Set/). 使用雜湊表實做.
• 多重集合
• [有序集合](Ordered Set/). 元素有順序的集合.

• 圖
• [廣度優先搜尋 (BFS)](Breadth-First Search/)
• [深度優先搜尋 (DFS)](Depth-First Search/)
• [最短路徑](Shortest Path %28Unweighted%29/) 在未加權的樹上討論
• [單源最短路徑](Single-Source Shortest Paths (Weighted)/)
• [最小生成樹](Minimum Spanning Tree %28Unweighted%29/) 在未加權的樹上討論
• [任意兩點最短路徑](All-Pairs Shortest Paths/)

許多軟體開發者在面試時都會被問到一些演算法的問題，這裡只收集了一些有趣的題目，想瞭解更多這類的問題 (及答案)，請瀏覽 這裡 和 這裡.

• [雙和問題](Two-Sum Problem/)
• [Fizz Buzz](Fizz Buzz/)
• [蒙提霍爾問題](Monty Hall Problem/)
• 尋找迴文
• Dining Philosophers

請參閱以下書籍獲得更多訊息:

• Introduction to Algorithms by Cormen, Leiserson, Rivest, Stein
• The Algorithm Design Manual by Skiena
• Elements of Programming Interviews by Aziz, Lee, Prakash
• Algorithms by Sedgewick

以下書籍均可免費線上閱讀:

• Algorithms by Dasgupta, Papadimitriou, Vazirani
• Algorithms, Etc. by Erickson
• Algorithms + Data Structures = Programs by Wirth
• Algorithms and Data Structures: The Basic Toolbox by Mehlhorn and Sanders
• Wikibooks: Algorithms and Implementations

其他演算法資源:

• EKAlgorithms. A great collection of algorithms in Objective-C.
• @lorentey. Production-quality Swift implementations of common algorithms and data structures.
• Rosetta Code. Implementations in pretty much any language you can think of.
• AlgorithmVisualizer. Visualize algorithms on your browser.
• Swift Structures Data Structures with directions on how to use them here

Swift 演算法社團是由 Matthijs Hollemans 所創立.

現在由 Chris Pilcher 和 Kelvin Lau 維護.

Swift 演算法社團是由 raywenderlich.com 的 大部分的團員 協作而成. 我們一直歡迎任何幫助 - 為何不 [加入社團](How to Contribute.markdown)? :]

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