聊聊“内功”——算法和数据结构

今天来说说程序员的“内功”——算法和数据结构。

很多想要学习编程的人包括我，都会有这样的疑惑：我应该学什么编程语言，是学java？python？c++？…；

我应该学什么技术，前端开发？web开发？网络爬虫？

大家都莫名有种慌张感，担心自己学了一种语言，学了一门技术，很快被淘汰。

我觉得，需要正视事实，互联网行业变化很快，技术和编程语言就是解决问题的工具，很容易更新，与此同时，你也很难预料到未来是什么样子，需要学习什么技术。

不光是互联网行业，几乎所有行业都是这样，只是程度不同而已，哪有所谓的“铁饭碗”。

因此我们很焦躁，内心不安。

我能想到的解决办法，就是在瞬息万变的互联网世界，我们得找到不变的东西。

正是那些不变的东西，充实了我们的内心，让我们心安。

算法和数据结构可能就是我们需要好好修炼的“内功”，掌握了基本的结构和法则，我们再根据多变的世界，选择适合的工具来解决问题。也就是人们常说的随机应变。

世界的现象有实有虚，千变万化，但背后的道理确是不变的。

所以想要修炼自己的内功，不得不理解数据结构和算法。如果把计算机世界，比作充满艺术的世界，那么算法就是美妙的乐曲，而数据结构是乐曲需要的音乐符号，是乐曲的基础。

什么是算法？

当我第一次问自己这个问题的时候，就自然而然联想到数字，脑子里出现很多乱七八糟的公式、抽象的数字，一想到这些，就想到我糟糕的数学成绩（两次高考，数学都不及格），也想到了我初高中的时候，无论是家长还是老师，都有意无意传达一种信号，女生不适合学数学，别看女生现在数学成绩好，等到了高中，立马就被男生赶上等等。

我无数次给自己心理暗示，远离数学，好运就会降临。但，当我在写代码的时候，发现了自己的瓶颈，因为恐惧数学，所以只能利用别人编好的算法。

而当我不得不面对，这个瓶颈（其实是内心的恐惧）时，我再一次问自己什么是算法？

算法，没那么难理解，其实就是解决某个问题的一套流程**。**

打个简单的比方，如何做一盘炒青菜？弄懂这个流程，你就了解了炒青菜的算法。

1.青菜洗净准备
2.热锅下油
3.放入准备好的青菜，进行翻炒
4.炒出盛盘

这就是我炒青菜的算法，一共有四步，当然这只是我的算法，每个人可以有每个人的算法，可能做出来的质量更高，速度更快。

同理，在计算机的世界，算法就是某项操作的过程，比如排序。你的计算机存储了很多乐曲，如何按照播放的次数的多少给歌曲排序，从而将你喜欢的歌曲排在前面，这就涉及到了排序算法。

什么是数据结构？

数据结构是数据组织、管理和存储的格式。

当我第一次听到这个概念的时候，又开始想象。脑子里出现了很多数字小人，他们毫无目的的到处乱跑。这时候，数字国王觉得这样下去，这个国家迟早药丸，所以任命大臣制定了一些规则，让数字小人组织起来，各司其职。

由于这些规则，数字小人不再乱跑，呆在属于自己的组织里，安心工作。

这些组织结构各异，有的线性排列，比如数组、链表，有的树状排列，比如：二叉树、红黑树等等。

这些组织因为结构不同，也拥有不同的职能，有的组织擅长查找，有的组织擅长插入和删除。

上述所说的组织，就是我们常说的数据结构。

常见的八大数据结构有：

未来我们会详细介绍。

如何运用？

当掌握了算法和数据结构，并能灵活运用，你的内功也就练成了，我们再看计算机世界的很多问题，都能知道背后的原理。

比如我们在玩游戏的时候，有的时候遇到神坑的队友情绪激动，会说一些脏话，比如 草尼马，你麻弊等等，但是 好心 的游戏运营商，会利用某个敏感词过滤技术，将这些骂人的话，变成xxx。其中敏感词过滤用到的trie树数据结构，通过遍历trie树来过滤敏感词，如图所示。

最近很火的爬虫技术，如何用网络爬虫爬取互联网。其实用到的是图论的遍历算法。互联网虽然复杂，但其实也是一张大图，可以把每个网页当作一个节点，把超链接当作连接节点的弧，这样可以从任何一个网页出发，用图的遍历算法，自动地访问每一个网页并把它们存起来。这就是网络爬虫的基本原理。

也许你好奇过，为什么淘宝能推荐你喜欢的商品，到底是采用了什么方法呢？这里面可能就运用到了分类算法，让你和与你爱好相似的其他用户分组在一起，推荐系统就会有针对性的给你推荐，和你在同一组用户购买的产品。

当然这样的例子很多很多，计算机的世界于你而言也越来越有趣。

而当你修炼的内功不光能看透计算机世界的现象，还能看透世界的现象，也就学会了举一反三。

最后，，
一直觉得，每个人都有长处，老天给的gift，但要学会发掘，比如我的抽象理解能力不行（看到数字想吐），想象力来凑（把数字看成是会卖萌的小人）。尽量不给自己设限吧，毕竟我们已经在修行了。