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【程序员怎样才能学好算法】《算法秘籍》给出答案

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【文末送书】今天推荐一本优质算法书籍《算法秘籍》,这是一本关于数据结构和算法的书,以Java为描述语言,介绍了计算机编程中常用的数据结构和算法。全书共13章,讲述了常见的数据结构、排序算法、位运算、树、递归、回溯算法、贪心算法、双指针和滑动窗口、BFS和DFS、前缀和、动态规划、并查集、其他经典算法等知识。

前言

数据结构和算法是计算机科学的基石,是计算机的灵魂,要想成为计算机专业人员,学习和掌握算法是十分必要的。不懂数据结构和算法的人不可能写出效率更高的代码。计算机科学的很多新行业都离不开数据结构和算法作为基石,比如大数据、人工智能等。底层开发中也需要使用非常多的数据结构和算法知识,以保证底层系统的稳定性和高效性。

计算机科学家尼古拉斯·沃斯在计算机领域有一句人尽皆知的名言:

“算法+数据结构=程序”(Algorithms+Data Structures=Programs)

所以数据结构和算法是程序员必须掌握的技能。尤其是到一些大公司面试的时候,算法更是一个少不了的环节,熟练掌握数据结构和算法,可以开拓我们的视野,提高我们的逻辑思维能力,在写代码和分析官方源码的时候也非常有帮助。学习数据结构和算法的一个好处就是:学完之后知识基本不会过时,可以永远为我们所用。大家都知道程序员需要不停地学习,因为知识更新太快,记得在笔者(博哥)上大学和后来开始工作的时候,非常喜欢研究官方源码和框架,如痴如醉,但很遗憾,现在很多框架都已被淘汰了,没被淘汰的也被更新得面目全非,然后还要不停地学习其他新的框架。笔者一直在思考,能不能学习一种永不过时的知识。后来就接触了数据结构和算法,这一接触就是好多年,学的那么多知识依然没有过时。比如KMP算法是在1977年被联合发表的,那么多年过去了,这种算法依然没有被淘汰,如果是一个框架,基本上很难保证那么多年还能存在,就算存在也会有大量的更新,还是需要不停地学习。

写书的初衷

笔者(博哥)具有10多年的开发经验,2017年开始做算法试题并在公众号发布试题讲解,经常游走在全球30多个算法网站之间,累计做题2000多道,对算法试题有自己独特的解题思路和技巧。

笔者写这本书的初衷是希望能够帮助更多的程序员快速学习算法,我们都知道算法在整个IT行业算是比较难的,之前有很过程序员通过公众号加笔者微信,请教关于算法的题,刚开始笔者一一进行了回复,后来随着咨询量越来越大,笔者意识到大家迫切地需要算法相关知识的系统指导。结合笔者过往的写作和从业经历,便着手写一本算法书籍,希望能欧帮助大家更好地学习算法,于是这本《算法秘籍》就诞生了。

这本书的知识覆盖范围全面,总共分为13个章节,先是详细介绍了常见的八大数据结构。后面都是我们比较常见的算法题,其中包括了二叉树的Morris遍历,KMP算法,马拉车算法等经典题型。

关于数据结构,大家普遍认为难度较大的可能就是图了,本书对图的分类,图的表示方式,图的遍历,以及图的各种经典算法比如迪杰斯特拉算法,普里姆算法,拓扑排序等都有大量介绍。

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本书的内容

本书以Java为描述语言,介绍了计算机编程中常用的数据结构和算法,主要内容如下。

第1章:主要介绍了8种数据结构,包括数组、链表、队列、栈、散列表、树、堆、图,然后每种数据结构又有细分,比如介绍树的时候有完全二叉树、满二叉树、二叉搜索树、AVL树、红黑树、字典树、哈夫曼树、线段树、笛卡儿树等。图的介绍中也有一些经典的算法,比如迪杰斯特拉算法、弗洛伊德算法、普里姆算法和克鲁斯卡尔算法等。

第2章:介绍了几种经典排序算法,以及它们的稳定性分析。

第3章:主要介绍了一些位运算和常见操作符,还有一些简单的操作和使用技巧,如有限状态机和相关示例讲解。

第4章:介绍了和树有关的知识,比如树的遍历方式,包括DFS遍历、Morris遍历,以及BFS遍历等。

第5章:分析了递归的原理和示例练习,可以把它看作是对一棵树的DFS遍历。

第6章:主要介绍了回溯算法的使用,然后得出回溯算法的使用模板,以及一些经典示例,还有一些重复问题和不符合条件的修剪分支。

第7章:主要介绍贪心算法的使用和存在的不足。

第8章:分别介绍了相向双指针、同向双指针和快慢双指针的使用技巧,还有滑动窗口的介绍和使用模板,以及大小可变窗口、固定窗口、只增不减窗口等。

第9章:主要介绍了BFS和DFS的使用模板和示例练习。

第10章:主要介绍了一维前缀和与二维前缀和的使用。

第11章:介绍动态规划和一些经典问题的讲解,如背包问题、组合与排列问题等。

第12章:通过三国人物的故事,生动形象地介绍了并查集的使用、并查集优化、并查集路径压缩以及合并优化等。

第13章:介绍了其他一些经典算法,比如KMP算法、马拉车算法、算术表达式的运算、牛顿迭代法求平方根、Base64编码等。

很荣幸,本书在编写过程中得到了业内专家的支持和认可。

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51CTO首席内容官 杨文飞

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开源中国创始人 红薯

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