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2022-11-24 03:21:02 +08:00

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关于本书

五年前发生的一件事,成为了我职业生涯的重要转折点。当时的我在交大读研,对互联网求职一无所知,但仍然硬着头皮申请了 Microsoft 的软件工程师实习。在二面中,面试官让我在白板上写出 “快速排序” 代码,我摇了摇头,畏畏缩缩地写了一个 “冒泡排序” ,并且还写错了(ToT)。从面试官的表情上,我看到了一个大大的 GG 。

从那次失利开始,找工作的压力就倒逼我开始刷算法题。我采用 “扫雷游戏” 式的学习方法,两眼一抹黑刷题,扫到不会的 “雷” 就通过查资料把它解决掉,配合周期性的总结,逐渐形成了数据结构与算法的知识图景。幸运地,我在秋招斩获了多家大厂的 Offer 。

之后分享题解成为了我的爱好。经常刷题的同学可能遇见过一个顶着路飞笑脸头像名为「Krahets」的力扣 ID 那便是我。截至目前我已在力扣LeetCode上分享了近 100 道题目解析,累积了 1700 万阅读量,回复了数千条读者的评论和问题,并编写了 LeetBook《图解算法数据结构》已免费售出 21 万多本。

回想自己当初在 “扫雷式” 刷题中被炸的满头包的痛苦,我意识到一本 “刷题前必看” 的读物可以使算法小白少走许多弯路,而这正与我的擅长点契合。强烈的写作意愿袭来,那就动笔吧:

Hello算法

读者对象

!!! success "前置条件"

作为一本入门手册,本书主要面向算法零基础或初学的同学。但你需要至少具备 Java, C++, Python 任一语言的编程基础,能够阅读和编写简单代码。

如果您是「算法初学者」,完全没有接触过算法,或者已经有少量刷题,对各种数据结构与算法有着朦胧的理解,在会与不会之间反复横跳,那么这本书就是为你而写!本书能够为你带来:

  • 了解刷题所需的「数据结构」,包括常用操作、优势和劣势、典型应用、实现方法等。
  • 学习各类「算法」,介绍算法的设计思想、运行效率、前置条件、优势劣势、实现方法等。
  • 可一键运行的「配套代码」,包含详细注释,使你通过编程实践来加深对理论知识的理解。

如果您是「算法熟练工」,已经积累一定刷题量,接触过大多数题型,那么本书内容对你来说可能稍显基础,但仍能够带来以下价值:

  • 本书篇幅不长,如果你想提纲挈领地快速回顾算法知识,那么相信本书是一个不错的选择。
  • 书中有许多算法总结和对比类的知识,这些内容可以帮助你梳理算法知识体系。
  • 本书 GitHub 仓库提供可运行、高质量的源代码,实现了各种经典数据结构和算法,你可以把它们当作 “工具库” 来使用。

如果您是「算法大佬」,请受我膜拜!这本书对您用处不大,但希望您可以抽时间对本书提出意见建议,帮助各位同学获取更好的学习内容,感谢!

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<p align="center"> 追风赶月莫停留,平芜尽处是春山 </p>
<p align="center"> 一起加油! </p>

内容结构

本书主要内容分为复杂度分析、数据结构、算法三个部分。

mindmap

Fig. 知识点思维导图

复杂度分析

首先介绍数据结构与算法的评价维度,以及算法效率评估方法,引出了计算复杂度概念。

接下来,介绍了函数渐进上界的含义,并分别介绍了时间复杂度和空间复杂度的定义、推算方法、常见类型等,以及最差、最佳、平均时间复杂度的区别。

数据结构

首先介绍了物理结构和逻辑结构两种数据结构的分类方法,随后介绍了各个数据结构,包括数组、链表、栈、队列、树、堆、图、散列表等,内容包括:

  • 基本定义:数据结构的设计来源、存在意义;
  • 主要特点:在各项数据操作中的优势、劣势;
  • 常用操作:例如访问、更新、插入、删除、遍历、搜索等;
  • 常见类型:在算法题或工程实际中,经常碰到的数据结构类型;
  • 典型应用:此数据结构经常搭配哪些算法使用;
  • 实现方法:对于重要的数据结构,将给出完整的实现示例;

算法

介绍了常见的算法类型,包括查找算法、排序算法、搜索与回溯算法、动态规划、分治算法等,主要关心以下内容:

  • 基本定义:算法的设计思想;
  • 主要特点:使用前置条件、优势和劣势;
  • 算法效率:最差和平均时间复杂度、空间复杂度;
  • 应用场景:结合例题讲述算法应用;

配套代码

完整可运行的代码放在 GitHub 仓库 ,编程环境部署和代码使用方法请见下章「编程环境安装」和「如何使用本书」。

风格约定

  • 文章中的重要名词会用「」符号标注,例如「数组 Array」这类名词包括中文和英文应该被牢记以便后续查阅资料时使用名词混淆会导致不必要的歧义。
  • 重点内容、总起句、总结句会被 加粗 ,此类文字值得更多关注。
  • 专有名词和有特指含义的词句会使用 “ ” 标注,以避免歧义。
  • 标题后标注 * 符号的是选读章节,如果你的时间有限,可以先跳过这些章节。

本书特点

??? info "写得啰嗦,可以跳过"

**以实践为主。** 我们知道,学习英语期间光啃书本是远远不够的,需要多听、多说、多写,在实践中培养语感、积累经验。编程语言也是一门语言,因此学习方法也应是类似的,需要多看优秀代码、多敲键盘、多思考代码逻辑。

本书的理论部分占少量篇幅,主要分为两类:一是基础且必要的概念知识,以培养读者对于算法的感性认识;二是重要的分类、对比或总结,这是为了帮助你站在更高视角俯瞰各个知识点,形成连点成面的效果。

实践部分主要由示例和代码组成。代码配有简要注释,复杂示例会尽可能地使用视觉化的形式呈现。我强烈建议读者对照着代码自己敲一遍,如果时间有限,也至少逐行读、复制并运行一遍,配合着讲解将代码吃透。

!!! quote

    “Talk is cheap. Show me the code.” ― Linus Torvalds

    “少吹牛,看代码”

**视觉化学习。** 信息时代以来,视觉化的脚步从未停止。媒体形式经历了文字短信、图文 Email 、动图、短(长)视频、交互式 Web 、3D 游戏等演变过程信息的视觉化程度越来越高、愈加符合人类感官、信息传播效率大大提升。科技界也在向视觉化迈进iPhone 就是一个典型例子,其相对于传统手机是高度视觉化的,包含精心设计的字体、主题配色、交互动画等。

近两年,短视频成为最受欢迎的信息媒介,可以在短时间内将高密度的信息 “灌” 给我们,有着极其舒适的观看体验。阅读则不然,读者与书本之间天然存在一种 “疏离感”,我们看书会累、会走神、会停下来想其他事、会划下喜欢的句子、会思考某一片段的含义,这种疏离感给了读者与书本之间对话的可能,拓宽了想象空间。

本书作为一本入门教材,希望可以保有书本的 “慢节奏” ,但也会避免与读者产生过多 “疏离感” ,而是努力将知识完整清晰地推送到你聪明的小脑袋瓜中。我将采用视觉化的方式(例如配图、动画),尽我可能清晰易懂地讲解复杂概念和抽象示例。

!!! quote

    “A picture is worth a thousand words.”

    “一图胜千言”

**内容精简化。** 大多数的经典教科书,会把每个主题都讲的很透彻。虽然透彻性正是其获得读者青睐的原因,但对于想要快速入门的初学者来说,这些教材的实用性不足。本书会避免引入非必要的概念、名词、定义等,也避免展开不必要的理论分析,毕竟这不是一本真正意义上的教材,主要任务是尽快地带领读者入门。

引入一些生活案例或趣味内容,非常适合作为知识点的引子或者解释的补充,但当融入过多额外元素时,内容会稍显冗长,也许反而使读者容易迷失、抓不住重点,这也是本书需要避免的。

敲代码如同写字,“美” 是统一的追求。本书力求美观的代码,保证规范的变量命名、统一的空格与换行、对齐的缩进、整齐的注释等。

致谢

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