数据结构和算法的关系——基础篇

1:数据结构和算法的重要性

1:算法是程序的灵魂,优秀的程序可以在海量数据计算时,依然保持高速计算
一般来讲 程序会使用了内存计算框架(比如Spark)和缓存技术(比如Redis等)来优化程序,再深入的思考一下,这些计算框架和缓存技术, 它的核心功能是哪个部分呢?

2: 拿实际工作经历来说, 在Unix下开发服务器程序,功能是要支持上千万人同时在线, 在上线前,做内测,一切OK,可上线后,服务器就支撑不住了, 公司的CTO对代码进行优化,再次上线,坚如磐石。你就能感受到程序是有灵魂的,就是算法。
3:目前程序员面试的门槛越来越高,很多一线IT公司(大厂),都会有数据结构和算法面试题(负责的告诉你,肯定有的)

4:如果你不想永远都是代码工人,那就花时间来研究下数据结构和算法

2:数据结构和算法的关系

  • 数据data结构(structure)是一门研究组织数据方式的学科,有了编程语言也就有了数据结构.学好数据结构可以编写出更加漂亮,更加有效率的代码。

  • 要学习好数据结构就要多多考虑如何将生活中遇到的问题,用程序去实现解决.

  • 程序 = 数据结构 + 算法

  • 数据结构是算法的基础, 换言之,想要学好算法,需要把数据结构学到位

3:实际编程中遇到的算法举例

3.1 汉诺塔游戏

汉诺塔游戏, 请完成汉诺塔游戏的代码: 要求:1) 将A塔的所有圆盘移动到C塔。并且规定,在2) 小圆盘上不能放大圆盘,3)在三根柱子之间一次只能移动一个圆盘
在这里插入图片描述
上述就要用到我们以后讲的分治算法来解决

3.2 八皇后问题

八皇后问题,是一个古老而著名的问题,是回溯算法的典型案例。该问题是国际西洋棋棋手马克斯·贝瑟尔于1848年提出:在8×8格的国际象棋上摆放八个皇后,使其不能互相攻击,即:任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上,问有多少种摆法
在这里插入图片描述

上述就要用到我们以后讲的回溯算法来解决

3.3 马踏棋盘算法

马踏棋盘算法介绍和游戏演示
马踏棋盘算法也被称为骑士周游问题
将马随机放在国际象棋的8×8棋盘Board[0~7][0~7]的某个方格中,马按走棋规则(马走日字)进行移动。要求每个方格只进入一次,走遍棋盘上全部64个方格
游戏演示:
http://www.4399.com/flash/146267_2.htm
在这里插入图片描述

上述会使用到图的深度优化遍历算法(DFS) + 贪心算法优化,以后会讲

3.4 约瑟夫(Josephu)问题(丢手帕问题)

Josephu 问题为:设编号为1,2,… n的n个人围坐一圈,约定编号为k(1<=k<=n)的人从1开始报数,数到m 的那个人出列,它的下一位又从1开始报数,数到m的那个人又出列,依次类推,直到所有人出列为止,由此产生一个出队编号的序列。
提示:用一个不带头结点的循环链表来处理Josephu 问题:先构成一个有n个结点的单循环链表(单向环形链表),然后由k结点起从1开始计数,计到m时,对应结点从链表中删除,然后再从被删除结点的下一个结点又从1开始计数,直到最后一个结点从链表中删除算法结束。以后也会说

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