弗吉尼亞大學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法初步學(xué)習(xí)秘籍

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是計算機(jī)科學(xué)教育的重要組成部分，但大多數(shù)新兵訓(xùn)練營畢業(yè)生或自學(xué)成才的學(xué)生對它們并不十分了解。本指南將作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的入門指南，尤其適合那些沒有接受過該領(lǐng)域正規(guī)培訓(xùn)的學(xué)生。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法知識是成為一名成功軟件工程師的關(guān)鍵。在本綜合指南中，你將了解到更多有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的知識。

一、什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法?

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一種在虛擬系統(tǒng)中組織數(shù)據(jù)的方法。想想數(shù)字序列或數(shù)據(jù)表：兩者都是定義明確的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。算法是計算機(jī)執(zhí)行的一連串步驟，它接收輸入數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為目標(biāo)輸出。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法相結(jié)合，程序員就能創(chuàng)建任何類型的計算機(jī)程序。對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的深入研究可以確保代碼的優(yōu)化和效率。

二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法如何協(xié)同工作?

有許多用于不同目的的算法。它們與計算復(fù)雜度相同的不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)協(xié)同工作。將算法視為與靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)交互的動態(tài)基本部分。

代碼中表達(dá)數(shù)據(jù)的方式是靈活的。一旦了解了算法的結(jié)構(gòu)，就可以將其推廣到不同的編程語言中。從某種意義上說，這有點(diǎn)像了解相關(guān)語言家族的語法工作原理。當(dāng)你了解了編程語言的基本規(guī)則及其組織原則后，你就能更輕松地在不同語言間轉(zhuǎn)換，并更快地學(xué)會這些語言。

三、常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法

各種編程語言中常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括：關(guān)聯(lián)列表、堆棧、隊(duì)列、集合、地圖、搜索樹。

對于添加數(shù)據(jù)和尋找全局度量(如底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的平均值)等相關(guān)操作，每種算法都有自己的計算復(fù)雜度。常見的幾類算法有：搜索、分類、圖/樹遍歷、動態(tài)編程、加密和 regex(字符串模式匹配)。

四、如何學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法?

正確學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法對于理解網(wǎng)絡(luò)開發(fā)和編程的組織原則非常重要。要有效學(xué)習(xí)，請遵循以下步驟。

1.從 HTML/CSS 逐步過渡到編程語言。Python 就是很好的選擇，因?yàn)樗猛緩V泛，可用于多種編程范例，而且語法比 JavaScript 更優(yōu)雅。最終，你可以開始定義自己的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。

2.探索計算復(fù)雜性。特別是大 O 符號和各種時間和空間尺度，它們代表了你的算法從輸入到輸出的最壞情況，從線性、多項(xiàng)式、指數(shù)到對數(shù)時間尺度。這些尺度在算法性能和預(yù)期計算時間上有顯著差異。一些對數(shù)算法可以很好地擴(kuò)展大型數(shù)據(jù)集和輸入，而一些指數(shù)算法可能永遠(yuǎn)無法按時完成。

3.了解不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法類型。閱讀有關(guān)基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法類型的內(nèi)容，以便更好地理解這一主題。

4.實(shí)踐、實(shí)踐、實(shí)踐。通過做不同的練習(xí)來實(shí)踐算法原理、實(shí)際算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。創(chuàng)建自己的程序。

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