Hi~,我是 一碗周,一个在舒适区垂死挣扎的前端,如果写的文章有幸可以得到你的青睐,万分有幸~
🍉 写在前面
数据结构与算法这个词相信大家都听过、了解过、学过,那为什么要学习数据结构与算法呢?我感觉有以下两个原因:
- 为了一个比较满意的Offer,现在去面试任何一家公司,不管你是前端还是后端,多多少少会问一些关于算法的问题;
- 编程需要,如果没有很好的数据结构与算法的功底,很多事情都是知其然不知其所以然,无法深入的学习,还有就是随着项目的复杂,数据量也随之变大,数据结构与算法可以更优雅的处理这些数据。
程序=数据结构+算法,是计算机科学界的一个经典名句,这句话也体现了一个应用程序是与数据结构和算法密不可分的。
🍐 数据结构
首先我们先来了解一下数据结构,数据结构就是计算机存储和组织数据的一种方式,指相互之间存在一种或者多种特定关系的集合。在不同的场景选择更适合的数据结构,可以为应用程序带来更好的运行效率和存储效率。
🍑 常见的数据结构
常见的一些数据结构主要有以下几种:
- 数组(Array) :数组是一种聚合数据类型,它是将具有数据类型的的一些变量有序的组织到一起的一个集合;
优点是插入快;缺点是查找、删除慢,只能存储单一类型的元素;
- 链表(Linked List):链表是一种数据元素按照链式存储结构进行存储的数据结构,这种存储结构具有在物理上存在非连续的特点。
优点是插入、删除快;缺点是查找慢;
- 栈(Stack):栈是一种特殊的线性表,它只能在一个表的一个固定端进行数据结点的插入和删除操作。
优点是提供先进后出的存储方式,缺点是对其他项操作都很慢;
- 队列(Queue):队列和栈类似,也是一种特殊的线性表。和栈不同的是,队列只允许在表的一端进行插入操作,而在另一端进行删除操作。
优点是提供先进先出的存储方式,缺点是对其他项操作都很慢;
- 树(Tree):树是典型的非线性结构,它是包括,2 个结点的有穷集合 K。
- 图(Graph):图是另一种非线性数据结构。在图结构中,数据结点一般称为顶点,而边是顶点的有序偶对。
🍒 算法
算法简而言之就是解决问题的步骤,对特定问题求解步骤的一种描述,他的定义的是解决特定问题求解步骤的准确而完整的描述,在计算机中表现为一系列指令的集合,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。
举两个例子来说明一下什么是算法:
- 去北京看演唱会
首先我们需要确定地点、然后购买门票、车票、入场、看演唱会、演唱会结束
- 把大象装进冰箱
把冰箱门打开,大象塞进去,关上冰箱门。
虽然把大象装进冰箱这是一个玩笑话,假设这真的是一个问题,解决问题的步骤适用于任何动物。
🫐 算法的特征
算法具有以下五个特征:
- 有穷性:对于任意一组合法输入值,在执行有穷步骤之后一定能结束,即:算法中的每个步骤都能在有限时间内完成。
- 确定性:在每种情况下所应执行的操作,在算法中都有确切的规定,使算法的执行者或阅读者都能明确其含义及如何执行。并且在任何条件下,算法都只有一条执行路径。
- 可行性:算法中的所有操作都必须足够基本,都可以通过已经实现的基本操作运算有限次实现之。
- 有输入:作为算法加工对象的量值,通常体现在算法当中的一组变量。有些输入量需要在算法执行的过程中输入,而有的算法表面上可以没有输入,实际上已被嵌入算法之中。
- 有输出:它是一组与“输入”有确定关系的量值,是算法进行信息加工后得到的结果,这种确定关系即为算法功能。
🍎 算法的目标
一个优秀的算法需要追求以下两个目标:
- 运行所需的时间更少
- 占用的内存空间更小
上面所说的正是时间复杂度和空间复杂度的概念,相信很多同学都对这两个概念有所了解,不了解也没有关系,下篇文章介绍时间复杂度和空间复杂度。
🍌 写在最后
本篇文章介绍了数据结构与算法的概念,以及几种常见的数据结构是什么,有什么优点和缺点;在文章的最后还介绍了算法的五个特征以及算法所追求的目标。
本专栏采用JavaScript作为编程语言,从前端的角度去介绍数据结构与算法,如果对你所有帮助,可以点个关注支持一下啊~