我已经搞了三年算法面试培训了

从2021年开始，我已经做了三年算法培训了，算法体系已经教了十几遍了，从现在开始，我准备干一票大的。接下来我会将我的讲义和算法实训内容开源出来，今天下发第一篇。

想了解详情，请私信我吧！

很多小伙伴刷算法总是找来题目就刷，结果举步维艰，即使刷了一些，也找不到规律，越来越走火入魔，在刷算法之前，我们先来认识一下一些基础内容吧

1.算法是个啥？

算法就是解决问题的方式，就像中学时代的数学一样，其实数学领域的算法和计算机领域的算法有很多相通之处。我们后面要刷的很多题目，都不好说是数学问题还是算法问题。

我们所涉及的算法，是计算机科学领域的算法，它的本质是一系列程序指令，用于解决特定的运算和逻辑问题

算法有简单的，也有复杂的，简单的如1+1=2，也是算法。

复杂的，例如也是算法

大千世界任务问题，一旦向使用计算机来解决，那必然最终要变成一行行可以执行的代码，解决这个问题的过程就是算法。

同一个问题，不同的解决方式有差异吗？

算法有高效的，也有拙劣的。

例如计算100以内的累加和，可以用1+2+...+100,一个数一个数的算，

也可以直接用(1+100)*100/2算出来。所以我们后面会看到同样的问题，会有多种解法，而不同的解法在性能、执行时间、耗费资源等方面会有差异，这个我们一般使用空间复杂度和时间复杂度来评价，这个问题我们下一小节专门讨论。

2.数据结构又是个啥？

很多同学学过数据库、网络、操作系统等等都感觉挺有用，但是始终不知道数据结构是干啥的。

一个像样的系统，例如操作系统、飞控系统等等，动辄成百上千的代码，但是再复杂的代码要使用数据来执行，那我们使用的数据之间又有哪些关系呢？数据之间的结构形式，就是数据结构要研究的问题。所以，数据结构是所有计算机程序的思想精华。

计算机从第二次世界大战的时候就已经开始了，经过这么多年的发展，大家发现，数据再复杂也是由如下几种简答的结构组成的：集合、数组、链表、树、图。再复杂的系统，他的数据也是由这几种关系组成的。

为了更好的描述这个世界，我们总是想从更基本的角度来理解。例如，在中学时代，我们学过，大千世界是由原子组合而来的，而原子则由结构更加简单的质子和电子组成的。

所谓”太极生两仪，两仪生四象，四象生八卦“，老子在道德经里有云：一生二，二生三，三生万物，道法自然，说的就是这个道理。

在大家后面学习各类计算机技术之后，会发现数据结构类型是非常多的，不过呢，在算法里，我们接触最多的数据结构类型如下：

3.初识几种常见的数据结构

接下来，我们来介绍几种常见的数据结构，后面我们刷算法会反反复复使用这些结构。

1.集合结构

集合结构中的元素除了属于同一个集合外，它们之间没有任何关系。各个元素是平等的，这与数学中的集合是一致的。现实中最典型的例子就是老乡，你到了一个新公司之后，如果同事和你都是山东人，你们就会感觉比较亲切。如果都是山东临沂人，就会感觉更亲切。如果都是同一个镇子，就感觉像亲人一样，虽然你们之前并不认识。

2.线性结构

线性结构中的数据元素是一对一的关系，相互之间只与上一个和下一个连在一起。最典型的就是火车了。数组和链表都属于线性结构，有些地方则称之为线性表，都是一个意思。

数组结构是所有的元素依次靠在一起，中间不能有空位，就像队伍一样：

链表结构，则要求每个元素只要再保存其下一个元素的位置即可，就像铁链一样，因此叫链表：

线性表经过一些特殊的约束可以形成多种结构，例如只允许一头插入删除就是栈。只允许一头插入一头输出就是队列，使用不同的限制条件，队列也可有多种形式。这种用的多，类型也多，jdk中有庞大的工具类，这种都统一称为访问受限的线性结构。

还有一种更特殊的结构Hash，Hash本身是用数组存储的，但是访问却不是线性的，这与其访问策略有关系，我们暂且都放这里吧。

3.树形结构

树形结构中的元素存在单向一对多的层次关系。典型的例子有很多，例如族谱、公司部门架构、全国行政区划等等。

用计算机的术语说，在树中，元素之间是一对多的关系。特点是：

1.开始元素唯一，终端元素不唯一

2.除终端元素以外，每个元素有一个或多个后续元素

3.除开始元素外，每个元素有且仅有一个前驱元素。

树的拓展类型也有很多，例如堆、平衡树、红黑树、哈夫曼树等等。在算法中经常考察的是二叉树，主要是因为二叉树简洁好写，但是在实际中我们更多使用N层的结构。而且jdk等本身也提供了大量的工具类来辅助我们的工作。

4.图形结构

图形结构的数据元素是多对多的关系，典型的例子就是全国交通网络图等等。

图形结构的构造和处理都比较复杂，因此代码量会非常大，但是基本的深度优先和广度优先遍历等问题，使用树来考察更方便，因此在面试环节极少出现，所以我们课程也不涉及相关内容。

4 算法与数据结构又是啥关系

算法是解决问题的思想，数据结构是具体的实现载体，这就像战术与武器的关系。

任何算法，如果想做成计算机可以执行的程序，那必然要借助数据结构将算法进行细化和步骤化，这就是程序开发的设计方案。

在算法考察中，有相当一部分就是数据结构本身的增删改查和各种各样的变换。而在此基础之上，再考虑一些比较复杂的实际问题。

5.我们20关的安排

我们通关村20关中，内容是围绕“数据结构+经典算法思想”为主线展开，并进行拓展的。整体来说又分为四个部分：

6.通关标准—掌握算法的体系脉络

我们刷题不是为了刷题而刷题，也不是一直没完没了讲数据结构，而是通过20关，将算法的体系、脉络、高频问题、经典解题模板，这些问题教给大家。

如果这张图中的脉络和常见问题都掌握了，那你的算法就真的通关了。