弗吉尼亞大學數據結構和算法初步學習秘籍

數據結構和算法是計算機科學教育的重要組成部分，但大多數新兵訓練營畢業生或自學成才的學生對它們并不十分了解。本指南將作為數據結構和算法的入門指南，尤其適合那些沒有接受過該領域正規培訓的學生。數據結構和算法知識是成為一名成功軟件工程師的關鍵。在本綜合指南中，你將了解到更多有關數據結構和算法的知識。

一、什么是數據結構和算法?

數據結構是一種在虛擬系統中組織數據的方法。想想數字序列或數據表：兩者都是定義明確的數據結構。算法是計算機執行的一連串步驟，它接收輸入數據并將其轉換為目標輸出。數據結構和算法相結合，程序員就能創建任何類型的計算機程序。對數據結構和算法的深入研究可以確保代碼的優化和效率。

二、數據結構和算法如何協同工作?

有許多用于不同目的的算法。它們與計算復雜度相同的不同數據結構協同工作。將算法視為與靜態數據結構交互的動態基本部分。

代碼中表達數據的方式是靈活的。一旦了解了算法的結構，就可以將其推廣到不同的編程語言中。從某種意義上說，這有點像了解相關語言家族的語法工作原理。當你了解了編程語言的基本規則及其組織原則后，你就能更輕松地在不同語言間轉換，并更快地學會這些語言。

三、常見數據結構和算法

各種編程語言中常見的數據結構包括：關聯列表、堆棧、隊列、集合、地圖、搜索樹。

對于添加數據和尋找全局度量(如底層數據結構的平均值)等相關操作，每種算法都有自己的計算復雜度。常見的幾類算法有：搜索、分類、圖/樹遍歷、動態編程、加密和 regex(字符串模式匹配)。

四、如何學習數據結構和算法?

正確學習數據結構和算法對于理解網絡開發和編程的組織原則非常重要。要有效學習，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，因為它用途廣泛，可用于多種編程范例，而且語法比 JavaScript 更優雅。最終，你可以開始定義自己的數據結構和算法。

2.探索計算復雜性。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、多項式、指數到對數時間尺度。這些尺度在算法性能和預期計算時間上有顯著差異。一些對數算法可以很好地擴展大型數據集和輸入，而一些指數算法可能永遠無法按時完成。

3.了解不同的數據結構和算法類型。閱讀有關基本數據結構和算法類型的內容，以便更好地理解這一主題。

4.實踐、實踐、實踐。通過做不同的練習來實踐算法原理、實際算法和數據結構。創建自己的程序。

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