《数据结构与算法》学习思考（1）

缘起：记得刚接触数据结构与算法，还是大二。我没记错的话，考试成绩还不错，得了89分，好像。当时是系里的院长给我们上课。我那时很积极，每次算法课坐第一排，而其它课，比如web,却躲在最后。
不过说实话，那时对数据结构和算法的认识，只是停留在考试上，因为没做过什么项目，对基本的一些数据结构，比如栈，队列都没有感性的认识。2020年4月开始，我想重新学习数据结构与算法，就报了一门《数据结构与算法之美》的课程。当时学了有70%。时隔两年，我准备再复习一遍，顺便把之前的一些笔记整理清楚。

先说为什么要学习数据结构。

很多人有一个误区，认为开发业务中基本碰不到算法，所以没必要学。其实不然，学算法至少有下列原因：

• 1比较功利的原因就是，很多面试会考
• 2数据结构与算法是基本功，很多框架，基础软件的底层都用到了数据结构和算法。比如redis的源码，你如果想深入，数据结构和算法是必须要懂的。比如TCP协议，你想深入学习，看它的源码，里面有滑动窗口。
• 3存储某个业务数据的时候，你如何知道应该用 ArrayList，还是 Linked List 呢？调用了某个函数之后，你又该如何评估代码的性能和资源的消耗呢？

有了方向，学习才有动力，今天先说到这。

那如何学

课程中老师有一句话，印象很深：

学习任何一个数据结构，要明白几点：
它的来历，它是为了解决什么问题而出现的，它的特点，以及它适合解决的问题，以及实际的应用场景。

我举个例子：
如果我们针对的是一组静态的数据，没有频繁地插入、删除，我们可以进行一次排序，多次二分查找。这样排序的成本可被均摊，二分查找的边际成本就会比较低。 但是，如果我们的数据集合有频繁的插入和删除操作，要想用二分查找，要么每次插入、删除操作之后保证数据仍然有序，要么在每次二分查找之前都先进行排序。针对这种动态数据集合，无论哪种方法，维护有序的成本都是很高的。 所以，二分查找只能用在插入、删除操作不频繁，一次排序多次查找的场景中。针对动态变化的数据集合，二分查找将不再适用。那针对动态数据集合，如何在其中快速查找某个数据呢？二叉树，跳表就比较合适。 再次，数据量太小不适合二分查找。 如果要处理的数据量很小，完全没有必要用二分查找，顺序遍历就足够了。比如我们在一个大小为 10 的数组中查找一个元素，不管用二分查找还是顺序遍历，查找速度都差不多。只有数据量比较大的时候，二分查找的优势才会比较明显。 不过，这里有一个例外。如果数据之间的比较操作非常耗时，不管数据量大小，我都推荐使用二分查找。比如，数组中存储的都是长度超过 300 的字符串，如此长的两个字符串之间比对大小，就会非常耗时。我们需要尽可能地减少比较次数，而比较次数的减少会大大提高性能，这个时候二分查找就比顺序遍历更有优势。