常用算法专题
# 概述
在 Unity3D 开发中，常用算法涵盖多个领域，以下是一些常见的算法及其应用场景：
- 数学与几何算法
向量运算：用于处理位置、方向、速度等。
点积（Dot Product）：判断向量夹角、投影。
叉积（Cross Product）：计算法向量、判断相对方向。
归一化（Normalize）：将向量转为单位向量。
插值算法：
线性插值（Lerp）：平滑过渡。
球形插值（Slerp）：处理旋转插值。
距离计算：
欧几里得距离：计算两点距离。
曼哈顿距离：用于网格路径计算。
碰撞检测：
射线与平面、球体、AABB、OBB的相交检测。
分离轴定理（SAT）：用于凸多边形碰撞检测。
- 路径规划与寻路算法
A*算法：用于网格或图结构中的最优路径搜索。
Dijkstra算法：适用于无负权边的图结构。
NavMesh：Unity内置的导航网格系统，结合A*算法实现复杂场景寻路。
- 物理模拟算法
刚体动力学：
欧拉积分、Verlet积分：用于物理模拟。
碰撞响应：计算碰撞后的速度、角速度。
粒子系统：
粒子运动、碰撞、生命周期管理。
布料模拟：
弹簧质点模型：模拟布料、绳索等柔性物体。
- 图形与渲染算法
光照模型：
Phong、Blinn-Phong：计算光照效果。
PBR（基于物理的渲染）：更真实的光照计算。
阴影算法：
阴影映射（Shadow Mapping）：生成动态阴影。
阴影体积（Shadow Volumes）：精确阴影计算。
剔除算法：
视锥剔除（Frustum Culling）：剔除视野外的物体。
遮挡剔除（Occlusion Culling）：剔除被遮挡的物体。
- 动画与骨骼算法
骨骼动画：
线性混合蒙皮（Linear Blend Skinning）：计算顶点变形。
逆运动学（IK）：计算骨骼末端位置。
动画插值：
关键帧插值：平滑过渡动画状态。
- AI与行为树算法
有限状态机（FSM）：管理AI状态。
行为树（Behavior Tree）：复杂AI行为控制。
感知系统：
视锥检测：判断AI是否看到玩家。
听觉检测：判断AI是否听到声音。
- 优化与数据结构
空间分割：
四叉树、八叉树：用于空间管理。
BSP树：用于复杂场景分割。
对象池：优化频繁创建销毁的对象。
LOD（Level of Detail）：根据距离调整模型细节。
- 随机与噪声算法
随机数生成：用于随机事件、掉落等。
Perlin噪声：生成自然地形、纹理。
Simplex噪声：更高效的噪声生成算法。
- 音频处理算法
傅里叶变换（FFT）：音频频谱分析。
音频滤波：低通、高通、带通滤波。
- 网络与同步算法
插值与外推：平滑网络同步。
状态同步与帧同步：多玩家游戏同步。
- UI与交互算法
布局算法：自动调整UI元素位置。
点击检测：判断点击区域。
- 地形生成算法
高度图生成：使用噪声算法生成地形。
Marching Cubes：生成等值面，用于体素地形。
- 其他常用算法
排序算法：快速排序、归并排序等。
搜索算法：二分查找、广度优先搜索（BFS）、深度优先搜索（DFS）。
总结：Unity3D开发中，算法应用广泛，涵盖数学、物理、图形、AI等多个领域。开发者需根据具体需求选择合适的算法，并结合Unity引擎特性进行优化。
# 算法基础
- 数据结构基础
数组（Array）：学习如何操作数组，包括基本的插入、删除、查找和排序。
链表（Linked List）：了解单向链表、双向链表和循环链表，掌握其插入、删除操作。
栈（Stack）和队列（Queue）：理解它们的先进后出（LIFO）和先进先出（FIFO）特性，掌握基本应用。
哈希表（Hash Table）：学习哈希表的实现原理，以及如何解决哈希冲突。
- 算法基础
排序算法：
冒泡排序、选择排序、插入排序：适合理解排序的基本思想。
快速排序、归并排序：理解分治思想和优化方法。
查找算法：掌握 二分查找 和 哈希查找，这些在面试和实际开发中都很常见。
- 树与图
树（Tree）：
二叉树：学习树的基本操作，掌握遍历（前序、中序、后序遍历）。
平衡树（如 AVL 树、红黑树）和 堆（如二叉堆）。
图（Graph）：
图的表示方法（邻接矩阵、邻接表）。
深度优先搜索（DFS） 和 广度优先搜索（BFS）。
图的最短路径算法（如 Dijkstra、Bellman-Ford）。
- 高级算法
动态规划（Dynamic Programming）：掌握常见的动态规划问题，如背包问题、最长公共子序列等。
贪心算法（Greedy Algorithm）：学习贪心策略的应用场景，如活动选择问题。
回溯算法（Backtracking）：解决组合问题，如 N 皇后问题、排列组合。
- 面试题型和应用
针对后端开发相关的常见问题，熟悉并发、缓存和分布式系统等领域的算法。
通过 LeetCode 刷题，按照公司题库或按难度分配时间。