Leetcode の問題解決能力を向上させるにはどうすればよいですか?

Leetcode は、さまざまなアルゴリズムとデータ構造のトピックを提供するオンラインプログラミングプラットフォームで、プログラマーがプログラミングスキルを練習して向上させることができます。多くの人が Leetcode を学習および面接ツールとして使用し、質問に磨きをかけることでより多くの知識とスキルを習得したいと考えています。

ただし、質問を解決するのは簡単な作業ではありません。時々、私たちはこのような苦境に遭遇することがあります。意識的に多くの知識を学んだのに、実際に問題を解いてみると、「ペン 1 本、手 1 組、一晩で 1 つのリートコード」という問題がまだ残っているというジレンマ。問題形式はそれほど難しくなく、解答を読めば解けるのに、自分でやろうとすると問題を直視してしまい、始まらない、そんな経験はありませんか。

このジレンマは今あなたを悩ませていますか、それとも克服されましたか? それでも悩んでいるなら、このブログが役に立つかもしれません。Leetcode の問題解決能力の向上に役立つことを願って、質問に磨きをかける過程で私がまとめたいくつかの方法とテクニックを共有します。
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1. トピックを理解する

まず第一に、私たちがしなければならないことは、トピックを理解することです。これは簡単に聞こえるかもしれませんが、実際には多くの人が無視しているステップです。場合によっては、トピックの詳細や罠に混乱して、トピックの本質や要件を把握できなくなることがあります。場合によっては、トピック内の一部の概念や用語に馴染みがなく、トピックの意味を正確に理解できない場合があります。

したがって、質問を開始する前に、質問を注意深く読み、次の側面を把握する必要があります。

トピックの入力と出力は何ですか? 入力と出力のデータ型、範囲、形式などを明確にする必要があります。
トピックの制約は何ですか? 時間の複雑さ、空間の複雑さ、境界条件などを考慮する必要があります。
トピックの例は何ですか? 例は、トピックの意図と論理を理解するのに役立ちます。
テーマの難しさは何ですか？困難とは、特殊な状況、暗黙のルール、最適化方法などです。

トピックを理解したら、自分の言葉でトピックを説明したり、疑似コードを使用してアルゴリズムのアイデアを表現したりできます。これは、トピックを本当に理解しているかどうかを確認し、その後のコーディングの準備に役立ちます。

2. 分析の考え方

次に、私たちがしなければならないことは、思考の流れを分析することです。このステップは、質問をブラッシュアップするプロセスの中で最も重要かつ難しいステップです。なぜなら、問題が異なれば解決策も異なる可能性があり、解決策が異なれば利点と欠点も異なる可能性があるからです。私たちは自分自身の知識と経験に基づいて適切なソリューションを選択するか、複数のソリューションを組み合わせて問題を解決する必要があります。

アイデアを分析するプロセスは、次のステップに分けることができます。

問題の本質を見つけます。トピックを抽象化し、その本質、つまりそれに含まれるアルゴリズムとデータ構造の知識ポイントを見つける必要があります。たとえば、配列に関するトピックの場合は、配列の特性と操作について考えなければなりません。トピックがリンクリストに関する場合は、リンクリストの特性と操作について考えなければなりません。トピックがツリーに関する場合は、ツリーと操作の特性などを考慮する必要があります。
問題の中からパターンを探します。私たちはトピックからいくつかの法則やパターンを探す必要があります。それらはトピック自体によって与えられるか、自分自身で発見する可能性があります。たとえば、ソートに関するトピックであればソートの方法と原理を考えなければならず、動的計画法に関するトピックであれば状態遷移方程式と境界条件について考えなければならず、バックトラッキングに関するトピックであれば、再帰や枝刈りなどを考慮する必要があります。
設計上の問題に対する解決策。問題を解決するには、問題の性質と法則に従って 1 つ以上のソリューションを設計する必要があります。ソリューションを設計するときは、次の側面を考慮する必要があります。
- 解決策は正しいでしょうか? 私たちは、ソリューションが正常と異常の両方の考えられるすべての入力と出力を正しく処理することを保証したいと考えています。
- 解決策は効率的ですか? トピックの制約を満たすように、ソリューションの時間計算量と空間計算量を最適化するように努める必要があります。
- 解決策は簡潔ですか? 私たちは、ソリューションのロジックとコードを可能な限り単純化し、理解しやすく、実装しやすいようにしたいと考えています。

アイデアを分析した後、言葉や図でソリューションを説明したり、擬似コードや実際のコードでソリューションを実装したりできます。これは、アイデアを検証し、その後のテストの準備に役立ちます。

3. コードを書く

次に、コードを記述するだけです。このステップは、質問をブラッシュアップするプロセスの中で最も直感的で実践的なステップです。なぜなら、最終的にはコードを使用してアイデアを実装し、コードを使用して Leetcode のテストケースに合格する必要があるからです。

コードを記述するプロセスは、次のステップに分けることができます。

適切な言語を選択してください。私たちは、私たち自身の好みや習慣に従って、ソリューションを実装するために適切なプログラミング言語を選択する必要があります。言語が異なれば、構文、機能、パフォーマンスなどの長所と短所も異なる場合があります。私たちは自分が選択した言語に精通し、その規範とスタイルに従う必要があります。
基本的な機能を実現します。自分で設計したソリューションに従って、基本的な機能を実現するコードを使用する必要があります。基本的な機能を実装するときは、次の点に注意する必要があります。
- コードは正しいですか? コードが正しく実行でき、タイトルの入力および出力形式に準拠していることを確認する必要があります。
- コードは効率的ですか? メモリ領域をあまり占有せずに、コードが適切な時間内に実行されるようにしたいと考えています。
- コードは簡潔ですか? コードに冗長な部分や冗長な部分がなく、構造が明確で、変数名が合理的で、コメントが十分であることを確認する必要があります。
エラーと例外をデバッグします。コードにエラーや例外があるかどうかを確認するには、Leetcode が提供するテストケース、または独自に設計したテストケースを使用する必要があります。エラーまたは例外には、構文エラー、論理エラー、境界エラーなどが考えられます。エラーと例外をデバッグするときは、次の点に注意する必要があります。
エラーと例外の特定。エラーや例外の場所と原因を見つけるには、デバッグツールまたは print ステートメントを使用する必要があります。
バグと例外を修正します。正しく実行できるように、エラーまたは例外のタイプと原因に応じてコードを変更する必要があります。
検証エラーと例外。コードにバグや例外が修正され、新しいバグや例外が導入されていないことを確認するには、テストケースを再度使用する必要があります。

コードを作成した後、コードを Leetcode に送信して、すべてのテストケースに合格できるかどうかを確認し、コードのパフォーマンスとランキングを確認できます。これは、コードを評価し、その後の最適化の準備に役立ちます。

4. 最適化のアイデア

最後に、私たちがしなければならないことは、思考を最適化することです。このステップは、質問をブラッシュアップするプロセスの中で最も難しく、やりがいのあるステップです。なぜなら、最適化のアイデアにより、さまざまな角度やレベルから問題と解決策を深く理解し、習得できるからです。

アイデアを最適化するプロセスは、次のステップに分けることができます。

さまざまなソリューションを比較します。自分たちで設計または実装したソリューションと、他の人が設計または実装したソリューションを比較して、それらの間の類似点と相違点、長所と短所、適用可能なシナリオなどを確認する必要があります。さまざまなソリューションを比較するときは、次の点に注意する必要があります。
- 解決策は正しいでしょうか? 私たちは、ソリューションが正常と異常の両方の考えられるすべての入力と出力を正しく処理することを保証したいと考えています。
- 解決策は効率的ですか? ソリューションの時間の複雑さと空間の複雑さを比較して、どちらのソリューションがより多くの時間と空間を節約するかを確認したいと考えています。
- 解決策は簡潔ですか? ソリューションのロジックとコードを比較して、どちらのソリューションが理解しやすく実装しやすいかを確認します。
その他の知識ポイントを学びます。トピックとソリューションに関連する知識ポイントに基づいて、他の関連する知識ポイントまたは拡張された知識ポイントを学習する必要があります。他の知識ポイントを学習するときは、次の点に注意する必要があります。
- 知識ポイントは重要ですか？知識ポイントがアルゴリズムやデータ構造の学習にとって大きな意味を持つのか、それとも実際的な問題を解決するための実用的な価値があるのかを判断する必要があります。
- 知識ポイントは深いですか? 私たちは知識ポイントの原理と詳細を習得し、問題を分析して解決するために知識ポイントを使用できるようにする必要があります。
- 知識ポイントは広範囲ですか? さまざまな分野やシナリオにおける知識ポイントの応用と変化を理解し、知識ポイントを柔軟に調整および改善できる必要があります。
あなた自身の経験を要約してください。質問をブラッシュアップする過程で遭遇した問題と利益に基づいて、私たちの経験と教訓を要約する必要があります。私たちの経験を要約するときは、次の側面に注意を払う必要があります。
- 経験は活きるのか？私たちがまとめた経験が Leetcode の問題解決能力の向上に役立つかどうか、また、他の類似または異なる問題にも適用できるかどうかを検証したいと考えています。
- その経験は普遍的なものなのでしょうか？より多くの問題やシナリオに適用できるように、要約した経験を抽象化し、いくつかの一般的な方法やテクニックにまとめる必要があります。
- エクスペリエンスは更新されていますか? 時代の発展や変化に合わせて、蓄積された経験を常にアップデートし、他者とコミュニケーション・共有していく必要があります。

思考を最適化した後、ブログやメモを使用して自分の考えや経験を記録したり、ビデオやスピーチを使用して自分の考えや経験を示すことができます。これは、知識を統合して確認し、その後の学習と進歩に備えるのに役立ちます。

要約する

スクラッチはプログラミングスキルを学び向上させる優れた方法ですが、難しい方法でもあります。質問を効果的に解決するには、特定の方法とスキルが必要です。この記事では、質問に取り組むプロセスで私が要約した 4 つのステップ (トピックの理解、アイデアの分析、コードの作成、アイデアの最適化) を共有します。お役に立てれば幸いです。他の方法やテクニックがある場合は、コメント欄にメッセージを残してください。ありがとう！