数据结构与算法概述

了解和学习一种知识的最好方法是带着相关的问题去探索,当我们把一些常见的问题全部解答了,我们也就能对这种事物有一些初步的了解了。试着回答下面的几个问题,让我们对数据结构和算法有一个基本的认识吧。

  • 什么是数据结构?
  • 为什么要了解数据结构?
  • 作为一个前端,日常工作当中,我们接触的数据结构有哪几种?
  • 数据结构和算法是什么关系?
  • 如何判断一个算法是否是最优?

什么是数据结构?

从字面意思来理解就是一种数据的多种表现方法,什么是结构——由组成整体的各部分的搭配和安排(百度百科)。我的理解是:数据的排列,不同的数据结构就是数据的多种排列形式,然后根据排列的情况我们通常用一个学名来表示它,比如说:数组,集合,树,图等。

为什么要了解数据结构?

当我们了解了数据结构之后,在实际的编程过程当中,我们遇到某一类的数据的时候,我们就能够找到一种最合适的数据结构来表示他们了。这样再处理跟数据相关问题的时候就会变得高效,因为确定了数据结构,我们也就确定了针对该结构的数据,使用那些方法来对数据进行相关的操作了。比如说,我们需要一种数据结构来记录每天的天气情况,当我们说到某一天的时候,就能立刻知道当天的天气是怎么样的时候我们可以用一个数组来表现。又如,我们要描述一个家族的族谱的时候,用树型结构比较合适;描述一个人的年龄,身高,体重,民族,学历这种用集合比较合适;描述排队的情况用队列。

作为前端,通常我们接触到的数据结构有哪几种?

最常用的应该有两种了:数组,对象。到了ES6又增加了两种新的数据结构Set和Map,其实Set和Map应该算是数组和对象的一种变种,但总的来说它们又是另外两种类型的数据结构;

  • Set类数组结构——成员唯一,没有重复的值
  • Map类对象结构——不同Object,键值通常是字符串,Map的键值可以是任何类型。

数据结构和算法的关系

数据结构只不过是我们描述数据的一种手段,但我们最终的目的通常是对这些数据进行相关的操作,比如:添加,删除,查找,排序等。所谓的算法就是如何去实现这种操作的一种计算方式。但算法往往不止一种,有道是条条道路通罗马,通常要达到某种目的,我们可能会有很多种的算法。比如一个数组我们要给他进行去重,就有很多种方法。你可以循环遍历,把每个值跟其他的值比较一遍,也可以把数组转成Set结构的数据。

如何判断一个算法是否最优?

上面说到实现某种操作的方法有很多种,但是哪一种是最好的,我们要如何判断呢。我们可以通过算法的执行时间对吧,那种算法执行的速度越快,当然那种算法就最好。但计算机当中,还要考虑到算法的空间复杂度,也就是算法执行过程当中,可能占用的内存空间,一个算法执行的速度非常块,但执行的时候,需要1T的内存空间,这就不行。所以好的算法往往有两个条件:

  1. 运算的速度快
  2. 占用的内存(存储空间) 小

我还有个第三点,那就是代码便于理解,但这部分优秀的算法,往往涉及到很多数学相关的问题,如果没有这部分相关的概念,理解起来是非常不容易的。

其它

涉及到前端数据结构和算法的一些学习笔记,我放到了github上面,内容还在更新,尽量一周分享一个,欢迎大家一起来讨论并参与分享,github地址如下:

https://github.com/mmcai/Stru...

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