說到算法，就不能不說起數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。今天我來講一講，什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？程序員怎么學好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？
我們介紹算法的時候說過，計算機當中的算法，本質(zhì)就是一系列程序指令，用以解決特定的運算和邏輯問題 。
而所謂數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)的組織、管理和存儲格式 。簡單理解的話，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是執(zhí)行算法的“原材料” 。
俗話講，巧婦難為無米之炊 。算法，就好比是聰明勤勞的女主人，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就是用來做飯做菜的柴米油鹽 。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都有哪些組成方式呢？
首先，是線性結(jié)構(gòu) 。
但凡有過一點編程基礎(chǔ)的小伙伴，肯定都知道數(shù)組，這就是一種典型的線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。
除了數(shù)組以外，鏈表也是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。Java集合框架中的LinkList類，底層實現(xiàn)就是鏈表 。
以數(shù)組或者鏈表為基礎(chǔ)，可以封裝出兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一個是棧，它的特點是先進后出；另一個是隊列，它的特點是先進先出 。棧和隊列，可以滿足不同的特定需求 。
其次，是樹 。
樹，是一類一對多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，天生就非常適合用來檢索 。Java集合框架當中有一個TreeMap類，用于存儲鍵和值的映射，不但查找很高效，還能保證鍵的有序排列 。它的底層實現(xiàn)就是一種名為紅黑樹的特殊二叉樹 。
另外，我們操作系統(tǒng)當中的文件索引，有很多都是用B樹實現(xiàn)的 。
而我們常用的MySQL數(shù)據(jù)庫，以B+樹作為常用索引 。
再其次，是圖 。
圖，是一類多對多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，非常適合用于表述眾多對象之間的復雜關(guān)系 。大家肯定都乘坐過地鐵，一個城市的地鐵交通線路，站與站之間形成的關(guān)聯(lián)，就是一個圖結(jié)構(gòu) 。
在一群人之間，有著復雜的人際交往關(guān)系，他們所形成的的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)也是一個圖結(jié)構(gòu) 。
在圖的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了許多實用的算法 。比如，我們用百度地圖或者高德地圖進行導航的時候，背后就是圖的最短路徑算法 。
最后，還有一些復合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。
比如咱們常用的哈希表，它的組成就是數(shù)組和鏈表的結(jié)合 。
【數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是最難的課嗎 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么意思】 還有一種比較有意思的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)叫做跳表，它在普通鏈表的基礎(chǔ)上，增加了很多個索引層 。Redis當中的集合 sortedSet，背后的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是跳表 。
復合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，往往結(jié)合了多種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，在特定的場景下非常有用 。
這就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的幾種組成方式，大家可以把這張圖保存一下 。由于篇幅原因，圖里面所列出的具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只是最最常用的幾種，并非全部 。
那么，我們該如何學好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呢？
就像學習算法一樣，我們同樣可以通過看書、看網(wǎng)上的視頻課程，來了解常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理 。
入門級別的書，比較推薦程杰老師的《大話數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，以及我自己出版的《漫畫算法》系列 。
進階級別的書，推薦看看《算法4》、《算法導論》 。
課程的話，推薦極客時間王爭老師的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法之美》，講得非常全面 。
此外，我們也可以動手去寫代碼，自己實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本功能，這樣印象會很深刻 。
像紅黑樹這么復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一上來可能很難直接寫出來 。我們可以從簡單的開始，比如嘗試實現(xiàn)一個鏈表的添加節(jié)點和刪除節(jié)點功能，比如實現(xiàn)二叉樹的前序、中序、后序遍歷，等等 。
最后，有些網(wǎng)站，會提供可視化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)演示，非常生動 。小伙伴們可以去這些網(wǎng)站看看 。比如visuAlgo這個網(wǎng)站，就有著很豐富的案例 。
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