数据结构第一讲

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为什么要学习数据结构

1. 语言是相通的

人们常说,编程语言是相通的,掌握一门,其他语言很容易就能掌握。
个人认为这是一个似是而非的观点,每门编程语言都离不开变量,数组,循环,条件判断这些概念,这似乎能支持上面的观点,但是每门编程语言都有自己的使用范围,都有自己擅长的事情,即便是有了 node.js 这中能够一统前后端的语言,也总有他不能胜任的工作,比如机器学习。像 python 这样近乎万能的语言,也会在高性能计算的时候无能为力。
其实,真正想通的不是语言,而是数据结构与算法。数据结构和算法是脱离编程语言而存在的,不同的语言有不同的实现版本,但是内在逻辑却不会发生变化,所提现的编程思想不会有变化

2. 业务场景

a、前端通过 websocket 获取数据,数据是具体的坐标,当获取到坐标的时候,在前端的地图上显示一个光圈。但是,后端不定期发送,可能一次推送几个,也可能几秒钟才推送一个,当数据特别频繁的时候,坐标都在地图上显示,地图会非常乱,所以对于前端来说要做一个限制,前端同一个时刻最多显示 10 个坐标,新坐标需要把最早的坐标挤掉,每个坐标最多显示 5 秒钟。

是否可以通过队列的方式,每一个节点都包括,后台传过来的数据坐标和当前的时间,当超过 10 个坐标的时候,挤掉头部出队列,前端做事件循环每一秒钟,检查一下头部是否超过 5s,如果超过,头部出队列。

b、H5 页面翻页场景业务,
可以添加页面,删除页面,移动页面,翻看页面。我猜想大多数情况应该是对数组进行操作,通过 arr, 角标 index 和 for 循环来渲染页面的.

换个思路:
是否可以用双向链表的方式完成这些操作,每一个页节点,包括本页的数据,pre 前一页的指向和 next 后一页的指向,当添加操作的时候其实是在尾节点 next 指向新页,删除页面的时候其实是把前一页的 next 指向删除页的 next,移动页面其实就是先完成删除页面,在完成添加页面操作,向后翻看页面的时候,就是一直在操作 next,向前翻看其实就是一直操作 pre。
不考虑分页情况,如果存在分页情况,也可以后端只保存一条数据,在存入的时候先读取数据在 update 数据(这样会增加服务器压力)

3. 学习数据结构的目标

a) 提高程序设计能力
b) 提高算法能力,数据结构的精髓在于总结提炼了许多储存管理和使用数据的模式,这些模式的背后是最精华的编程思想,这些思想的领悟会需要一些时间,不是学习了几种数据结构就能在工作中大展伸手,但是学会了数据结构,对自身能力的提升是很有帮助的
在没有完全参悟这些编程思想和管理方式的时候,我们只需要学习具体的工具和方法。

4. 数据结构和算法都有哪些

栈 — 羽毛球、羊肉串
队列 — 排队登机,优先队列 — vip 用户、军人、老人、排队优先进入
链表 — 猴子捞月,包括单向链表、双向链表
集合 — es6 中的 Set
字典 — es6 中的 Map
散列集 — 曾经讨论过,因为数组的长度不固定,角标用哈希表示、循环尽量采取 foreach 自动过滤调 empty 的位置输出
图 — 迷宫 : 深度搜索和广度搜索,这个请参考 https://segmentfault.com/a/11…
树 — 学习小组讨论过一个问题,可以用二叉树来解决

    假设你正在爬楼梯。需要 n 阶你才能到达楼顶
    每次你可以爬 1 或 2 个台阶。你有多少种不同的方法可以爬到楼顶呢?注意:给定 n 是一个正整数。示例 1:输入:2
    输出:2
    解释:有两种方法可以爬到楼顶。1.  1 阶 + 1 阶
    2.  2 阶
    示例 2:输入:3
    输出:3
    解释:有三种方法可以爬到楼顶。1.  1 阶 + 1 阶 + 1 阶
    2.  1 阶 + 2 阶
    3.  2 阶 + 1 阶
function Node(data) {
    // 二叉树节点
    this.data = data;
    this.left = null;
    this.right = null;
}
function method(n) {let head = new Node(null);
    let num = 0;
    function A(node, n, num) {if (n < node.data) {return 0;} else if (n - node.data == 0) {return 1;}
        n -= node.data;
        if (n == 1) {node.left = new Node(1);
            return num + A(node.left, n);
        } else if (n >= 2) {node.left = new Node(1);
            node.right = new Node(2);
            return num + A(node.left, n, num) + A(node.right, n, num);
        }
    }
    if (n == 1) {head.left = new Node(1);
        return A(head.left, n, num);
    } else if (n >= 2) {head.left = new Node(1);
        head.right = new Node(2);
        return A(head.left, n, num) + A(head.right, n, num);
    }
}

这样在打印 head 的情况下,会把所有方式的轨迹都打印出来,如果不考虑轨迹路径,建议使用斐波那契数列

b) 冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快速排序、顺序搜索、二分搜索

5、学习数据结构需要知道哪些知识

a) 数组
b) Class 定义类的方法

数据结构之栈

1、栈的定义

栈是一种特殊的线性表,仅能够在栈顶进行操作,有着先进后出 (后进先出) 的特性,下面展示了栈的工作特点

2. 栈的实现

从数据储存的角度看,实现栈可以用数组来实现,注意:仅可以用数组实现吗?a、栈的几个方法:*push 添加一个元素到栈顶
    *pop 弹出栈顶元素
    *top 返回栈顶元素
    *isEmpty 判断栈是否为空
    *size 返回栈里元素的个数
    *clear 清空栈

3、代码实现

// push pop top isEmpty size clear 用数组完成
        function Stack() {var items = [];
            var min = null;
            // 添加一个元素到栈顶
            this.push = function(item) {items.push(item);
            };
            // 弹出栈顶元素
            this.pop = function() {return items.pop();
            };
            // 返回栈顶元素,不弹出
            this.top = function() {return items[items.length - 1];
            };
            // 判断栈是否为空
            this.isEmpty = function() {return items.length == 0;};
            // 返回栈里元素的个数
            this.size = function() {return items.length;};
            // 清空栈, 不推荐使用 items.length = 0,学术派讨论,// 说法一,赋值更快,length 为 0 影响其他已用,内存
            this.clear = function() {items = [];
            };
        }

4、练习题

 判断(abc),)(bcd),(ab(cd)), 括号是否合法
 例如:(abc)  合理
      (bcd)(不合理)()    不合理
 /**
 * 栈,队列其实就是 (数组或) 操作成,只不过角度不同
 * 1. 判断(abc),)(bcd),(ab(cd)), 是否合法
 * 解析,用栈解决
 * a. 遇到左括号,就把做括号入栈
 * b. 遇到右括号,判断栈是否为空,为空说明没有左括号与之对应,不合法,*   如果栈不为空,则把栈顶元素移除,与右括号抵消,继续执行
 * c.for 循环结束,如果栈为空,就说明括号相互抵消,*              如果栈不为空,说明不合法
 */
function check(str) {
    let len = str.length;
    let stack = new Stack();
    for (let i = 0; i < len; i++) {if (str[i] == '(') {stack.push('(');
        } else if (str[i] == ')') {if (stack.isEmpty()) {return false;} else {stack.pop();
            }
        }
    }
    return stack.isEmpty();}

赠言: 每当你怀疑学习数据结构的必要性和作用时,如果你手里只有锤子,那么目光所及之处都是钉子

作者:易企秀——王明

正文完
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数据结构第一讲

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为什么要学习数据结构

1. 语言是想通的

人们常说,编程语言是想通的,掌握一门,其他语言很容易就能 掌握,个人认为这是一个似是而非的观点 每门编程语言都离不开变量,数组,循环,条件判断这些概念,这似乎能支持上面的观点,但是,每门编程语言都有自己的使用 范围,都有自己擅长的事情,即便是有了 node.js 这中能够一统 前后端的语言,也总有他不能胜任的工作,比如机器学习。想 python 这样近乎万能的语言,也会在高性能计算的时候无能为 力。
其实,真正想通的不是语言,而是数据结构与算法。数据结构和算法是脱离编程语言而存在的,不同的语言有不同的 实现版本,但是内在逻辑却不会发生变化,所提现的编程思想不 会有变化

2. 业务场景

a、前端通过 websocket 获取数据,数据是具体的坐标,当获取到坐标的时候,在前端的地图上显示一个光圈。但是,后端不定期发 送,可能一次推送几个,也可能几秒钟才推送一个,当数据特别频繁 的时候,坐标都在地图上显示,地图会非常乱,所以对于前端来说要
做一个限制,前端同一个时刻最多显示 10 个坐标,新坐标需要把最 早的坐标挤掉,每个坐标最多显示 5 秒钟。

是否可以通过队列的方式,每一个节点都包括,后台传过来的数 据坐标和当前的时间,当超过 10 个坐标的时候,挤掉头部出队列,前端做事件循环每一秒钟,检查一下头部是否超过 5s,如果超过头 部出队列

b、H5 页面翻页场景业务,
可以添加页面,删除页面,移动页面,翻看页面。我猜想应该是对数组进行操作,通过 arr, 角标 index 和 for 循环来渲染页面的.

是否可以用双向链表的方式完成这些操作,每一个页节点,包括 本页的数据,pre 前一页的指向和 next 后一页的指向,当添加操作的 时候其实是在尾节点 next 指向新页,删除页面的时候其实是把前一 页的 next 指向删除页的 next,移动页面其实就是先完成删除页面,在完成添加页面操作,翻看页面的时候,就是一只在操作 next,

3. 学习数据结构的目标

a) 提高程序设计能力
b) 提高算法能力 数据结构的精髓在于总结提炼了许多储存管理和使用数据的模
式,这些模式的背后是最精华的编程思想,这些思想的领悟会需要一 些时间,不是学习了几种数据结构就能在工作中大展伸手,但是学会

了数据结构,对自身能力的提升是很有帮助的
在没有完全参悟这些编程思想和管理方式的时候,我们只需要学
习具体的工具和方法。

4. 数据结构和算法都有哪些

a) 栈、队列、链表(单向链表:(有头链表和无头链表)、双向 链表)、集合、字典、散列集、树(二叉树:(平衡二叉树和 红黑二叉树))、图(迷宫 : 深度搜索和广度搜索)
b) 冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快速排序、顺序搜索、二分搜索

5、学习数据结构需要知道哪些知识

a) 数组
b) Class 定义类的方法

数据结构之栈

1、栈的定义

 栈是一种特殊的线性表,仅能够在栈顶进行操作,有着先进后出 (后进先出) 的特性,下面展示了栈的工作特点

2. 栈的实现

从数据储存的角度看,实现栈可以用数组来实现,注意:仅可以用数组实现吗?a、栈的几个方法:*push 添加一个元素到栈顶
    *pop 弹出栈顶元素
    *top 返回栈顶元素
    *isEmpty 判断栈是否为空
    *size 返回栈里元素的个数
    *clear 清空栈

3、代码实现

// push pop top isEmpty size clear 用数组完成
        function Stack() {var items = [];
            var min = null;
            // 添加一个元素到栈顶
            this.push = function(item) {items.push(item);
            };
            // 弹出栈顶元素
            this.pop = function() {return items.pop();
            };
            // 返回栈顶元素,不弹出
            this.top = function() {return items[items.length - 1];
            };
            // 判断栈是否为空
            this.isEmpty = function() {return items.length == 0;};
            // 返回栈里元素的个数
            this.size = function() {return items.length;};
            // 清空栈, 不推荐使用 items.length = 0,学术派讨论,// 说法一,赋值更快,length 为 0 影响其他已用,内存
            this.clear = function() {items = [];
            };
        }

4、练习题

 判断(abc),)(bcd),(ab(cd)), 括号是否合法
 例如:(abc)  合理
      (bcd)(不合理)()    不合理
 /**
 * 栈,队列其实就是 (数组或) 操作成,只不过角度不同
 * 1. 判断(abc),)(bcd),(ab(cd)), 是否合法
 * 解析,用栈解决
 * a. 遇到左括号,就把做括号入栈
 * b. 遇到右括号,判断栈是否唯恐,唯恐说明没有左括号与之对应,不合法,*   如果栈不为空,则把栈顶元素一处,这对括号抵消,继续执行
 * c.for 循环结束,如果栈为空,就说明括号相互抵消,*              如果栈不为空,说明不合法
 */
function check(str) {
    let len = str.length;
    let stack = new Stack();
    for (let i = 0; i < len; i++) {if (str[i] == '(') {stack.push('(');
        } else if (str[i] == ')') {if (stack.isEmpty()) {return false;} else {stack.pop();
            }
        }
    }
    return stack.isEmpty();}

赠言: 每当你怀疑学习数据结构的必要性和作用时,如果你手里只有锤子,那么目光所及之处都是钉子

正文完
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