前言

[Checkson]

什么是数据结构和算法？

笼统来说，在日常业务处理中，数据结构是指我们用什么东西（可以是普通的值、数组、链表、对象、集合、树、图等）来存储处理这个业务问题过程中的数据。算法是指我们是怎么去解决一个业务问题（用什么方式去处理）。

用专业术语描述的话，数据结构是指数据之间的结构关系，或者理解成数据元素相互之间存在的一种或多种特定关系的集合。算法是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令，算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。

好吧，听起来都可能比较抽象，举个更直观的例子：我现在想去北京旅游，那么我可以自驾、可以坐火车、可以坐高铁、也可以坐飞机等等，这里提到的交通工具本身（火车、飞机等）叫数据结构，而坐什么交通工具（出行方式）的这个描述，叫做算法。所以，我们可以看出，不同的算法（出行方式），性能（速度）是不一样，有快慢之分；不同的数据结构（交通工具），存储形式（站票、软卧等）也是不一样。

你看，这样类比的话，你可以发现生活中充满着类似”算法和数据结构“关系形式的事物存在，这也是为什么提到算法，一般会附带上数据结构；一提到数据结构，算法也随之带上，它们的关系就如"飞机和坐飞机"的关系。其实，很多计算机概念都是源于生活启发，源于数学理论的。

为什么要学数据结构和算法

这个问题，很多师弟师妹、其他小伙伴、以及很多面试官都曾问过我，我觉得我一直都没答好这个问题，但我也相信，很少人能回答好这个问题。与其说不能回答好这个问题，还不如说，基本上很少人去真正去思考过这个问题，究竟数据结构和算法，在程序设计中，是以怎样具象的东西存在，能让我们实实在在的感受到它存在的威力。

我为什么突出”具象“这个词呢，因为在学校里面，老师在教科书上，或者在线教学视频中的授课，都不能让学生，能有一种”质感“形式去体会到编程中数据结构和算法的存在，大多都停留在枯燥的概念，和生搬硬套的练习。

我身边有这么一位可爱女生，她为了”数据结构和算法“这门课能通过，把老师课上画出来的考试重点的题目中用到的代码都背下来了，最后还考了不错的成绩。当时我听到后，都惊呆了，我并不是佩服她这种”骚操作“，而是思考”为什么有这种功夫去硬背代码，却不去折腾怎么让自己理解好每个算法？“。这个时候，往往我得到的解释大多都是：上课听不懂、没认真听讲、不感兴趣等。甚至，有些已经工作好些年的同学，都会觉得"算法和数据结构"是一个很虚的东西，有没有都不影响日常工作，没必要去专门学习，更别提深入理解了。

我承认，日常业务开发中，很多数据结构和算法，都在第三方库或者项目组中的utils工具库封装得很好了，知道怎么去使用，就可以让开发行云流水了。不过，经过我这些年来的观察，有没有经过”数据结构和算法“熏陶的人，写出来的代码是有很大区别的，甚至天壤之别！有没有？有没有同感的！？这种区别我大致归纳为：

• 不怎么懂的人： 代码篇幅偏臃肿，逻辑偏紊乱，代码嵌套偏深，代码组织结构偏乱，代码可扩展性偏弱，bug偏多，编程思维和业务处理能力偏弱。
• 懂的人： 代码特点较精炼、简洁、逻辑清晰、模块高内聚低耦合、bug较偏少、思维偏差较少。

我并没有刻意其抬高懂"数据结构和算法"的人，有多牛逼，多么高人一等，编程思维和能力真的有强弱之分，这个就是要学好”数据结构和算法“的原因之一了。就好比会武功的人，懂不懂内功，往往能决定自身功夫能达到的最高境界。就如，我当时给出的回答很多时候是：”XXX 师弟/师妹，你不学好数据结构和算法，在编程的路上是走不远的“。学习“数据结构和算法”，是能锻炼人的编程能力的，而我们大家都知道，能力需要培养的。

实际上，我还发现，有良好的程序设计基础的人，往往更能够适应多变的业务，甚至更轻松做到技术栈跨域这个过程。因为程序设计中充满着归纳、递推、分而治之、动态规划等思想，而业务中也充满着需要举一反三的情景，这个时候是需要程序员经过了良好的计算机科学教育，才能胜任这种变化已成常态的业务需求。所以，学好“数据结构和算法”更能适应多变的业务需求。

计算机科学家尼克劳斯·沃思认为程序 = 数据结构 + 算法，相信很多人都听过或者已经见过这个公式了，但对于很多初学编程者来说，是一条令人毫无触动的公式，因为他们眼里的程序，还没真正面对复杂的计算和业务。而对于已经工作了的同学，往往会觉得程序 = 需求 + 业务更恰当，这或许就是绝大工作环境影响下导致的认知。

然而，当你业务不再是日常的普通流程、机械重复的工作、模板化的生产，而是要开发一个工具库、或者底层开发、或者数据库内核开发、冷门业务开发等领域，都需要良好的程序设计基础，这条公式，就显得至关重要。一些开拓性、探索性的项目，就更需要良好的程序设计基础。

那么对于像我这样搞Web前端的同学来说，又不是搞什么底层的东西，日常业务又不用接触多复杂的计算，过于关注”数据结构和算法“是不是在装X呢？

不然，因为如果像我这样在实际工作业务（上面提到的冷门业务开发）中，使用了大量的数据结构和算法的同学，必定也深有体会”数据结构和算法”是多么重要的，因为它真的会帮我们解决实实在在的业务问题和技术难题。而且，你可以把“数据结构和算法”当成自己的一种核心竞争力！

其实，在编程中，“数据结构和算法”无处不在，简单的数组就可以当作一种数据结构了，简单的流程控制语句if、for、while就可以当作一种算法了，它们很不起眼，但是，我们很少人会去思考怎么去更好地组织数据结构、运算数据罢了。

怎么学习数据结构和算法？

我这里有一本电子书：《数据结构和算法JavaScript描述》, 或者关注我后续更新的内容，我会归纳精简一些有意思的内容，来减轻读者的压力！