数据结构与算法(Python)-前篇

接触计算机学习已经9年了，零零碎碎学习了很多理论和技术，现在回过头来才发现，能够培养计算机专业素养的基础学科也就那么多，其中数据结构与算法，就是一个核心课程。

在实际工作过程中，很多时候会遇到庞大的业务需求，项目计划排的满满的，项目进度一直在和市场上同类竞争产品赛跑。一般开发人员的日常都被繁琐的业务塞的满满的，好在只要熟悉了公司的框架和流程后，也就驾轻就熟，慢慢适应了。有时候并不需要什么高深的算法理论，数学基础做支持，日复日一，也就这样应付过来了。适应了这种机械性开发后，如果不能继续认清自己的职业规划，不继续提升自己能力，就变成了温水煮青蛙。

在日常的开发工作中，不管是简单的功能开发，还是系统关键构件的实现，都可以从数据结构与算法的角度去思考，可能没有立即得到答案，但它能像航行中的灯塔一样给你一个指引，结合当前问题的思考，最终让你走出困境。

以一个简单功能开发为例。例如一个游戏开发中经常出现的需求，游戏开服后7天内登录，每天都有奖励领取，玩家可以随时补领某一天的奖励。对这个需求，如何存储数据？第一种方式是，只保存领取了奖励的那些天的索引，存储为一个数组；第二种方式是，天数作为键，领取状态作为值，存为一个字典map来实现；第三种方式是将领取结果存储为一个整型值，它的每个bit表示某一天的领取状态，通过位操作来实现。这三种方式，在改变和获取领取状态，以及数据存储上各有不同，虽然功能小，数据量也小，但却是反映了思考会带来收益。

除了简单功能外，开发核心组件时更要注重效率和性能。在性能分析的时候，自然少不了从算法分析的角度考虑问题。一种是使用开源库或者第三方库，这个时候如何去辨别组件的性能好坏，如何快速集成组件到现有项目和平台，也是一个考验。另一些情况下，针对特有需求，你可能需要自己从头设计，从无到有，鸭梨山大。编写第一份代码的开发人员对整个系统，以及后来沿用这份设计的人员，都负有重大责任，如果设计不周，将成为后面程序员咒怨的对象。

在每个加班后筋疲力尽的时候，我总是这样反思到: IT界的加班向来不是什么光彩的事，一种是公司决策和领导安排不当，一种是程序员做事方式不当。只有当我们自己变得足够强大时候，才能更好地完善设计，少写有漏洞的程序，从自身的角度减少加班。【如果不曾真正经历过，迟早要回到这样的起点，数据结构与算法——这种逻辑思维的特种训练。】

本系列，以python这种近似伪代码的语言，系统性的学习和整理数据结构与算法中的一般问题，内容尽量精简，把更多的时间花在思考上，而不是连篇累牍的介绍分支内容。仅在需要的时候，补充相关上下文内容。从今天开始，花点时间，真正的开始思维训练之旅。