當(dāng)我們遇到一個實際問題時，首先需要解決兩件事：

（1）如何將數(shù)據(jù)存儲在計算機中；

（2）用什么方法和策略解決問題。

前者是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，后者是算法。只有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沒有算法，相當(dāng)于只把數(shù)據(jù)存儲到計算機中，而沒有有效的方法去處理，就像一幢只有框架的爛尾樓；若只有算法，沒有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就像沙漠里的海市蜃樓，只不過是空中樓閣罷了。

數(shù)據(jù)是一切能輸入計算機中的信息的總和，結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是將數(shù)據(jù)及其之間的關(guān)系有效地存儲在計算機中并進行基本操作。算法是對特定問題求解步驟的一種描述，通俗講就是解決問題的方法和策略。

在遇到一個實際問題時，要充分利用自己所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)及其之間的關(guān)系有效地存儲在計算機中，然后選擇合適的算法策略，并用程序高效地實現(xiàn)。這就是Niklaus Wirth教授所說的：“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法＝程序”。

高校的計算機專業(yè)為本科生都開設(shè)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程，它是計算機學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的核心和技術(shù)體系的基石，在研究生考試中也是必考科目。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)性地位不僅沒有動搖，反而因近年來算法工程師的高薪形勢，而得到了業(yè)內(nèi)空前的重視。很多人認為基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及操作已經(jīng)在高級語言（如C++、Java語言）中封裝，棧、隊列、排序、優(yōu)先隊列等都可以直接調(diào)用庫函數(shù)，學(xué)會怎么調(diào)用就好了，為什么要重復(fù)“造輪子”？那么到底有沒有必要好好學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呢？

學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有什么用

（1）學(xué)習(xí)有效存儲數(shù)據(jù)的方法。很多學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時，問我要不要把單鏈表插入、刪除背下來？要不合上書就不會寫了。我非常詫異，為什么要背？理工科技術(shù)知識很少需要記憶的，是用的，用的！學(xué)習(xí)知識不能只靠死記硬背，更重要的是學(xué)習(xí)處理問題的方法。如何有效地存儲數(shù)據(jù)，不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生什么樣的算法復(fù)雜性，有沒有更好的存儲方法提高算法的效率？

（2）處理具有復(fù)雜關(guān)系的數(shù)據(jù)。現(xiàn)實中很多具有復(fù)雜關(guān)系的數(shù)據(jù)無法通過簡單的庫函數(shù)調(diào)用實現(xiàn)。如同現(xiàn)在很多芯片高度集成，完全不需要知道芯片內(nèi)部如何，直接使用就行了。但是，如果在現(xiàn)實中遇到一個復(fù)雜問題，現(xiàn)有的芯片根本無法解決，或者一個芯片只能完成其中一個功能，而我們需要的是完成該復(fù)雜問題的一個集成芯片，這時就需要運用所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識來高效處理具有復(fù)雜關(guān)系的數(shù)據(jù)。

（3）提高算法效率。很多問題的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)運行效率較低，需要借助高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或通過改進數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來提高算法效率。

通過學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，更加準確和深刻地理解不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的共性和聯(lián)系，學(xué)會選擇和改進數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，高效地設(shè)計并實現(xiàn)各種算法，這才是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的精髓。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為什么那么難

網(wǎng)絡(luò)上太多的同學(xué)吐槽被“虐”，如“滔滔江水連綿不絕”，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)太難了！真的很難嗎？其實數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只是講了3部分內(nèi)容：線性結(jié)構(gòu)、樹和圖。到底難在哪里呢？我通過調(diào)查，了解到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難學(xué)大概有以下4個原因。

（1）無法接受它的描述方式。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述大多是抽象的形式，我們習(xí)慣了使用自然語言表達，難以接受數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的抽象表達。不止一個學(xué)生問我，書上的“ElemType”到底是什么類型？運行時怎么經(jīng)常提示錯誤。它的意思就是“元素類型”，只是這樣來描述，你需要什么類型就寫什么類型，例如int。這樣的表達方式會讓不少人感到崩潰。

（2）不知道它有什么用處。盡管很多人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但目的各不相同。有的人是應(yīng)付考試，有的人是參加算法競賽需要，而很多人不太清楚學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有什么用處，迷迷糊糊看書、做題、考試。

（3）體會不到其中的妙處。由于教材、教師等各種因素影響，很多學(xué)生沒有體會到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)處理數(shù)據(jù)的妙處，經(jīng)常為學(xué)不會而焦頭爛額，學(xué)習(xí)重在體會其中的樂趣，有樂趣才有興趣，興趣是最好的驅(qū)動力。

（4）語言基礎(chǔ)不好。我一直強調(diào)先看圖解，理清思路，再上機。可還是有很多同學(xué)已經(jīng)理解了思路后，因為缺少main函數(shù)，輸入/輸出格式不對，缺少括號等各種語言問題卡殼，而這一切都被戴上了“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)太難了”的大帽子。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)秘籍

在講學(xué)習(xí)秘籍之前，我們首先了解一下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的3種境界。

（1）會數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本操作。學(xué)會各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本操作，即取值、查找、插入、刪除等，是最基礎(chǔ)的要求。先看圖解，理解各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義，操作方法，然后看代碼，嘗試自己動手上機運行，逐漸掌握基本操作。在初學(xué)時，要想理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一定要學(xué)會畫圖。通過畫圖形象表達，能更好地體會其中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系。因此，初學(xué)階段學(xué)習(xí)利器是：畫圖、理解、畫圖。

（2）會利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決實際問題。在掌握了書中的基本操作之后，就可以嘗試利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決一些實際問題了。先學(xué)經(jīng)典應(yīng)用問題的解決方法，體會數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用方法，再做題，獨立設(shè)計數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決問題。要想熟練應(yīng)用就必須做大量的題，在做題的過程中體會其中的方法。最好進行專項練習(xí)，比如線性表問題、二叉樹問題、圖問題。這一階段的學(xué)習(xí)利器是：做題、反思、做題。

（3）熟練使用和改進數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化算法。這是最高境界了，也是學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的精髓所在，單獨學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是無法達到這種境界的。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法相輔相成，需要在學(xué)習(xí)算法的過程中慢慢修煉。在學(xué)習(xí)算法的同時，逐步熟練應(yīng)用、改進數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，慢慢體會不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法策略的算法復(fù)雜性，最終學(xué)會利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)改進和優(yōu)化算法。這一階段已經(jīng)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之上，可以通過在ACM測試系統(tǒng)上刷各種算法題，體會數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在算法設(shè)計中的應(yīng)用。這一階段的學(xué)習(xí)利器是：刷題、總結(jié)、刷題。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法書籍推薦

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法之美（全彩印刷）

一些經(jīng)典的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法圖書，偏重理論，讀者學(xué)起來可能感覺比較枯燥。一些趣談類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法圖書，雖然容易讀懂，但往往內(nèi)容不夠全面。另外，很多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法圖書缺少真實的開發(fā)場景，讀者很難將理論和實踐相結(jié)合。

為了解決上述問題，本書全面、系統(tǒng)地講解了常用、?？嫉臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并結(jié)合 300多幅圖和上百段代碼，讓內(nèi)容變得更加通俗易懂。同時，對于每個知識點，本書結(jié)合真實的應(yīng)用場景進行講解，采用一問一答的講解模式，讓讀者不僅可以掌握理論知識，還可以掌握如何將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法應(yīng)用到實際的開發(fā)工作中。

本書分為11章。第1章介紹復(fù)雜度分析方法。第2章介紹數(shù)組、鏈表、棧和隊列這些基礎(chǔ)的線性表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第3章介紹遞歸編程技巧、8種經(jīng)典排序、二分查找及二分查找的變體問題。第4章介紹哈希表、位圖、哈希算法和布隆過濾器。第5章介紹樹相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括二叉樹、二叉查找樹、平衡二叉查找樹、遞歸樹和B+樹。第6章介紹堆，以及堆的各種應(yīng)用，包括堆排序、優(yōu)先級隊列、求Top K、求中位數(shù)和求百分位數(shù)。第7章介紹跳表、并查集、線段樹和樹狀數(shù)組這些比較高級的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第8章介紹字符串匹配算法，包括BF算法、RK算法、BM算法、KMP算法、Trie樹和AC自動機。第9章介紹圖及相關(guān)算法，包括深度優(yōu)先搜索、廣度優(yōu)先搜索、拓撲排序、Dijkstra算法、Floyd算法、A*算法、Z小生成樹算法、Z大流算法和Z大二分匹配等。第10章介紹4種算法思想，包括貪心、分治、回溯和動態(tài)規(guī)劃。第11章介紹4個經(jīng)典項目中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的應(yīng)用，包括Redis、搜索引擎、鑒權(quán)限流和短網(wǎng)址服務(wù)。另外，附錄A為書中的思考題的解答。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) Python語言描述 第2版

本書主要介紹計算機編程中如下4個主要方面的內(nèi)容。

（1）編程基礎(chǔ)——數(shù)據(jù)類型、控制結(jié)構(gòu)、算法開發(fā)以及通過函數(shù)進行程序設(shè)計，是解決計算機問題所需要掌握的基本思想。本書用Python編程語言介紹這些核心主題，旨在幫助你通過理解這些主題解決更廣泛的問題。

（2）面向?qū)ο缶幊?/strong>——面向?qū)ο缶幊淌怯糜陂_發(fā)大型軟件系統(tǒng)的主要編程范式。本書介紹OOP的基本原理，旨在讓你能夠熟練地應(yīng)用它們。和其他教科書不同，本書會引導(dǎo)你開發(fā)一個專業(yè)的多項集類的框架，以說明這些原理。