数据结构与算法（1）：为何我们需要学习它们？

前言

从13年年初来到北京工作，到现在已有六七个年头了，过去的六年多的时间里，不管是独自写代码还是带领小伙伴写代码，始终没有认真学习过数据结构和算法，大学里学的那点数据结构的知识也还的差不多了。刚工作的前两年，我一直都不知道自己学了数据结构和算法后有毛用，平时写代码好像也没太用得到算法，顶多就是用个排序啥的。而数据结构就更是扯淡了，不管是什么开发语言，都已经提供了实现好的工具集，我为什么非要纠结他内部的数据结构呢，不了解它的实现原理不也一样用吗？我想应该不只是我有这些疑问，刚开始工作的很多小伙伴也许都有这些疑问。既然这样，我们就带着这些疑问开启今天的学习之旅。

学习算法的重要性

首先我们说说为什么要学习数据结构和算法。

• 面试需要

你是不是觉得数据结构和算法，跟操作系统、计算机网络、计算机组成原理一样，是脱离实际工作的，除了面试的时候能用得到，否则这辈子你都用不到？其实对于工作时间不是很久的小伙伴来说，首先还真就是为了面试。很多大公司，国外的大厂咱就不说了哈，国内的BATJTMD这一类的一二线互联网，数据结构和算法肯定是必面的，甚至有的面试官会让面试者现场手写代码，很多工作了多年的IT老兵其实经验很丰富，但是最后就是死在了算法和数据结构上。这是社招，校招呢，更不用说了，校招的时候面试者通常没有什么具体的项目经验，面试官只能看他们的基础，看啥呢，肯定还是包括数据结构和算法，因为这是编程的基本功。

• 工作需要

假设我们通过背面试题侥幸通过了面试，这时候你肯定又有疑问了，现在是不是就不用管什么数据结构算法了，反正各种语言都有API，会用就是了。问题来了，你不知道API类库的实现原理，不懂得时间、空间复杂度分析，你怎么能用好API呢，如果不知道ArrayList、LinkedList、HashMap......等等的实现原理，在存储数据的时候，你知道该用哪个吗？当然我知道很多小伙伴和我之前一样，不管是啥列表就选ArrayList，映射就选HashMap，这种方式行么，行，反正不会失业，但是万一来个老IT，会被人家骂死。

• 学习需要

如果你不想一直做一名只会增删改查的程序猿，就需要了解我们所使用的框架实现原理，不论是Spring全家桶、Redis、MyBtais、RPC......哪一个基础框架在实现时，都用了很多的数据结构和算法的设计思想，如果不懂，那看框架源码会很难，如果框架的实现原理都不知道，想用好某个框架也会很难。

• 性能需要

这个就不用说了，如果你的产品用户量很少，几百几千个用户无所谓快慢，选什么数据结构的类库也没啥影响，但是如果你的产品是千万级、亿级的呢，你时时刻刻都得考虑性能，一个简单的ArrayList可能都会导致系统崩溃。

• 未来需要

我们都知道现在人工智能、机器学习、区块链这一类的新兴事物比较火，工资也很高，但是你感觉这些东西不懂数据结构和算法能干得了吗？

学习了数据结构和算法，考虑问题的角度、深度和广度就会不一样，也是在未来职场和别人竞争的捷径，更是面试时你怼面试官的法宝。

说了这么多，我们来说说什么是数据结构，什么是算法。我个人认为，数据结构就是数据的存储结构，算法就是操作数据的方法，算法是在数据结构的基础上进行的，比如如果一个算法是作用在数组上的，我们来了个链表，那这算法还怎么工作。

知识图谱

本次学习，主要学习

10个数据结构：数组、链表、栈、队列、散列表、二叉树、堆、跳表、图、Trie树（字典树/前缀树）

10个算法：递归、排序、二分查找、搜索、哈希算法、贪心算法、分治算法、回溯算法、动态规划、字符串匹配算法

下面这张图是数据结构和算法的知识点，我们能把这张图中的东西搞懂，数据结构和算法这块基本上就没太大问题了。

另推荐两个学习数据结构和算法的网站：

算法可视化：

https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html

leetcode：

https://leetcode-cn.com

微信公众号：行知老王