算法的本质是什么?程序员如何学好算法?

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算法的本质是什么?程序员如何学好算法?

这几年来,小灰一直在用漫画的形式分享算法知识,每一次所分享的,都是一个具体的算法知识点。

今天,让我从宏观的角度来讲一讲,算法到底是什么?如何来学好算法。

1. 算法是什么

所谓算法,指的是解决实际问题的一系列方法

很多人以为,算法是一个新词汇,只和计算机有关系。

其实,算法的历史非常悠久,跟人类的生产生活有着密切的关系。

比如,在公元前500多年,古希腊数学家泰勒斯,利用一根木棍测量出了埃及胡夫金字塔的高度。

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南北朝时期,中国数学家祖冲之利用割圆术近似求解圆周率。

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他们所使用的方法,都可以称为算法。

不太了解这两个故事的小伙伴,可以去温习一下中小学课本。

说完了古代的事情,我们再来说一说计算机当中的算法。

计算机当中的算法,本质就是一系列程序指令,用以解决特定的运算和逻辑问题。

2. 基础算法和专业领域算法

按照专业程度来划分,算法可以分为基础算法专业领域算法

所谓专业领域算法,也就是服务于特定领域的算法。

比如在2016年,谷歌的AlphaGO战胜人类围棋冠军,背后是人工智能算法。

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我们刷抖音、快手的时候,刷到各种你感兴趣的短视频,背后是推荐算法。

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在一些游戏当中,我们能看到的非常酷炫的3D效果,背后是3D图形渲染算法。

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上面说的这些都属于专业领域算法,由相应的算法工程师来研究和开发。

如果大家对某个特定领域的算法有兴趣,可以专门去学习,但正所谓术业有专攻,这样的算法并不需要每一个程序员都去掌握。

而所谓的基础算法,则是所有的程序员都应该掌握的关键知识。大学里计算机专业所学习的数据结构与算法这门课,讲授的就是基础算法。

3. 基础算法解决的问题

基础算法,可以解决哪些问题呢?

首先,是解决运算问题

有人说了,运算不就是算算数吗?这还不简单?

其实还真不简单。例如求出两个数的最大公约数,要做到效率的极致,确实需要好好想一想。

再比如计算两个大整数的和,按照正常方式计算,肯定会导致溢出。这又该如何求解呢?

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其次,还可以解决查找问题

在一组有序的整数数列当中,我们想要最快的查找到某个整数是否存在;或者在一篇文章当中,想要快速检索到某个关键词,我们都需要高效的查找算法。

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同时,算法也可以解决排序问题

在很多情况下,我们需要把一些无序的元素按照顺序进行排列。

比如浏览电商网站的时候,我们希望按照商品价格从低到高来排序。浏览学生成绩单的时候,我们希望按照学生成绩从高到低排序。

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这就要用到各种各样的排序算法。

最后,算法也可以帮助寻找最优决策

当我们面对复杂的问题时候,需要一步一步做出选择,从而达到一个整体最优的结果。

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这时候,某些算法可以帮助我们做出正确的决策,比如贪心算法、比如动态规划算法等等。

4. 学习算法有什么用

可能有人说了,我只要安心写好项目代码不就完了吗?我干嘛非要学习这些个算法呢?

如果你能够满足于在一家小公司,踏踏实实地做一个增删改查程序员,每个月拿个一两万工资的话,那没问题。

但如果你想要进入大厂,想要成为一个真正优秀程序员,你还是需要学好算法的。

为什么呢?

首先,懂算法的程序员能写出更高效的代码。

虽然我们在实际工作当中,大多数时候不需要去直接实现某个算法,但是我们需要知道自己正在使用的类库、接口的底层算法是什么样的,采用的数据结构是什么样的,从而在合适的场景下使用合适的工具。

其次,大厂面试过程中,往往会考察算法。衡量一个程序员是否优秀,不是看他有没有硕士博士学历,也不是看他熟悉多少种框架,而是看他的“内功”是否精神。而我们程序员的内功,就是算法和数据结构的运用能力。

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5. 如何更好地学习算法

那么,我们怎么来提升自己的算法能力呢?

我认为,要提升算法能力,我们需要从基础和实战两个方向分别提升。

怎么学习算法基础知识呢?

我们可以通过看书,看网上的视频课程,来了解常用的各种算法和数据结构原理。

入门级别的书,比较推荐程杰老师的**《大话数据结构》,以及我自己出版的《漫画算法》系列。进阶级别的书,推荐看看《算法4》《算法导论》**。

课程的话,推荐极客时间王争老师的**《数据结构与算法之美》**,讲的非常全面。

怎么提升实战能力呢?

首先,在一些相关图书当中,会讲解常见的算法面试题,这里推荐《剑指offer》这本书,里面包含不少面试常考的题目。

其次,大家可以上LeetCode这个网站,有大量的算法题目可以去刷。LeetCode网站的题目按照难度分成了三个级别,easy、Middle和Hard。大家可以从Easy题目开始尝试,后面再逐渐刷更难的题目。

算法的本质是什么?程序员如何学好算法?

再有一个提升方法,就是找时间多去其他公司面试,在面试中,非常能够锻炼一个人的临场发挥能力。不过,如果大家是在职状态的话,一定不要请假过于频繁,不然你连现在的工作都保不住了。

好了,关于算法的基本概念,以及提升算法的途径,小灰就给大家介绍到这里。如果觉得这篇文章对你有帮助,记得收藏和点赞哦~~

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