玩转数据结构 java描述一概况

r囧r小猫 2022-01-10 07:55 284阅读 0赞

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慕课网 笔记

第一章 介绍，

数据结构是计算机专业的同学必学的课程

数据结构研究的是数据如何在计算机进行组织和存储，使得我们可以高效的获取数据或者修改数据。

数据结构可以分为三种结构：

线性结构：

数组；栈；队列；链表；哈希表

树结构：

二叉树，二分搜索树，AVL，红黑树，Treap，Splay，堆，Trie，线段树，K-D树，并查集，哈夫曼树

图结构

邻接矩阵，邻接表

我们需要根据应用的不同，灵活选择最合适的数据结构，

例子：

1，数据库，

它已经封装好了，使用SQL语言就可以使用数据库，

SELECT \* FROM 慕课网

WHERE interest = "数据结构"

里面最重要的是使用树结构：AVL，红黑树，Treap，伸展树，B树，

还有很重要的哈希表

2，操作系统

涉及非常多的数据结构，1个例子，多任务切换，涉及：

系统栈，递归调用就需要系统栈

优先队列：堆。 有了优先队列，操作系统才可以快速在多个任务之间比较他们的优先级，实现任务的切换

3，文件压缩

不只是RAR，计算机中的PNG，MP3，PDF都是对不同的文件进行了一定的压缩处理，

最基础的压缩算法使用的是哈夫曼树，

哈夫曼树很简单，现在软件已经不用了

4，通讯录，

当时使用的链表，但是联系人非常多时，查找特别慢，

最后这个问题被实习生解决，方法很简单，

Trie，前缀树。

这样，在通讯录查找任何人都是ms级别，不管你有多少联系人

大量的算法，以数据结构为基石

如，游戏中的寻路算法，是图论算法，

DFS深度优先遍历：使用栈，

BFS广度优先遍历：使用队列

数据结构+算法 = 程序

课程设置

不需要任何数据结构基础，但是需要java语言的基础，

选择java是因为java的推广度高，大多数同学都会，

java是完全面向对象的，非常适合进行底层数据结构的研究，

链表，队列，栈，哈希表，都是一个名词，然后对名词赋予不同的操作，这非常符合面向对象的原则。

所以不仅可以掌握数据结构，还可以对面向对象的设计有更深入的理解，

C++ PHP swift Python，都支持面向对象，都可以自己去写

课程包含：

数组，栈，队列，链表，

二分搜索树，堆，线段树，Trie

并查集，AVL，红黑树，哈希表，

不包含图结构，因为存储图非常简单，线性表就可以，

但是图论领域非常庞大，以算法为主，

基础的结构，也不能忽视，如：

递归，如何调试，复杂度分析，

手把手的学习底层的实现，完成后可以向更加复杂的数据结构进军，

并不是实现了就结束了，对于每个数据结构背后的思考，为什么有他们，如何优化，比较，

三个层次：

1，面向面试：

数组，栈，队列，链表，二分搜索树，堆，

最简单，是面试笔试的常客，要达到手写代码的程序，

2，面向竞赛：

线段树，Trie，并查集，

这是竞赛的常客

讲一些LeetCode典型，

最后，AVL，红黑树，哈希表，

AVL和红黑树本身都是平衡二叉树的实现，

哈希表是非常常用的数据存储结构

放在最后是因为他们比较复杂，代码量大一些

面试时不要求实现他们，都是概念和性能分析上的问题，

如红黑树书平衡的但是不是完全平衡的，所以有很多和性能分析相关的问题，

哈希表和冲突检测相关就有很多性能分析问题

本课程会从基层开始写， 一般很难这样讲

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1-2 ，学习数据结构有没有用？

为什么在工作中用不到数据结构和算法？

工作中用不到数据结构和算法，所以他们没用？

考硕士博士一定要数据结构和算法，所以他们只是为了应付面试和考试？

没用：

现代软件开发过程越来越简单，如IOS开发者，使用IOS，使用Swift语言，使用Xcode开发工具，

IOS开发者对他们的细节一无所知，使用接口就可以了，

不需要任何数据结构算法知识，就能开发一个很好的APP，

所以开发APP的门槛越来越低，苹果也希望这样，

所以如果只是使用工具构建出属于我们自己的网站或者APP，是越来越简单的，在技术上，

可能以后，这部分工作都不需要计算机专业的同学来做，

计算机专业的同学，关注的是上面的加粗，里面包含更多的智力劳动，

底层操作系统，数据库，语言，开发环境，各种框架，

开发他们会使用大量的框架，

这些都是大公司做的，所以

越大的公司，越需要同学有扎实的数据结构和算法功底

随着产品庞大，功能变多，开发者不仅要解决功能需求问题，还要解决计算机科学的问题，这是数据结构和算法就发挥巨大作用

学好数据结构，会大大提高技术上限，可以走的更远，

如果你想在计算机技术走的更远，就必须学习数据结构，

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1-3

这门玩转数据结构，与那个166的有什么区别？

区别很大，这门课程，是以数据结构为主线的，这节课将的数据结构和那个课几乎是不重叠的，

而且重复的点，讲解也有所不同，

166的课涉及各种排序，快速排序，堆排序，图算法，

166的课用C++讲解，虽然也提供了完整的java代码，

但是我意识到很多同学都用的是java，所以用完全面向对象的java更好，

关于脚本语言：JS，Python，

这种非编译型的语言，依靠解析器在运行时进行解释的语言

脚本语言可以用来学习数据结构的原理，但不适合 考察数据结构和算法的性能，

性能不仅仅和逻辑相关，还非常依赖于其解析器对不同写法的解析的不同，

如，对于python，写出pythonic的写法可能比逻辑本身更重要，

如：

//类java的写法：  
arr = \[\]  
for i in range(10):  
    arr.append(i)  
python中   可以用生成表达式：  
arr = \[i for i in range(10)\]  
但是两种写法不仅是代码数量的区别，下面的写法性能远远优于上面的写法

所以对于脚本语言，不仅关注逻辑，还关注语法，

所以对于学习，不希望两者都关注，

像C++ java是更好的学习数据结构的语言，

java运行在JVM上，可能也涉及一些这个问题，但可以忽略

leetcode题库分门别类解析课程，就有这个问题，python跑就超时了，java/c++是通过的，

课程官方github：

https://github.com/liuyubobobo/Play-with-Data-Structures

会逐渐添加多语言支持，和习题

关于答疑，我非常注重问答，回答非常详细，

问答时不要直接贴代码，然后问为什么不对。

我会回答，你要仔细debug，

好的问题，有你的思考在里面，

详细说明，哪个地方出了问题，你的思考是什么？认为应该有怎么的结果，实际却得到了怎么样的输出？

数据结构只是面试的一部分，甚至只是算法面试的一部分，

如排序算法，二分搜索算法，回溯算法，贪心算法，这个可以看玩转算法面试，

但是那些课不会涉及底层实现，如哈希表就拿来直接用，

算法竞赛非常广泛，深度也高，

图论，计算几何，组合数学，概率论，等进行考察

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1-4

java 8，是最稳定版本

现在已经退出了java 10，由于java 8是普遍使用的，所以建议用它，

课程代码本身对java语言版本没有太多要求，用不上太多java的新特性，java 6以后都没问题，

JDK用java 8

IDE用IJ，非常好用，在jetbrains， tools->IDES->IntelliJ IDEA

在慕课网有课程：IntelliJ IDEA神器使用技巧  
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作者：894508923   
来源：CSDN   
原文：https://blog.csdn.net/u012654756/article/details/91884600   
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