我的学习之旅:从数据结构入门到算法

我的职业生涯始于2021年，从体力劳动到数据分析，再到如今成为一名Android软件开发工程师，这一路的转变不容易，但是职业规划发展很顺利。在编程学习的过程中，我真正意识到了，掌握数据结构和算法是成为一名优秀程序员的非常关键。在这篇文章中，我想分享我如何从零开始学习数据结构，再深入理解算法的经验和心得，希望能为那些和我一样想要在编程道路上不断进步的人提供帮助。

1. 初识数据结构

在2021年，我刚开始学习Java编程时，我主要关注的是如何实现基本的功能，可是随着开发经验的积累，我意识到，代码不只是能运行就好。数据结构是处理数据的基础，理解它可以让我写出很高效、很优雅的代码。在2022年，我决定从基础的数据结构开始学习，比如数组、链表、栈、队列和树等。

2. 认识树和图

当我对基本的数据结构有了一定了解后，我开始接触更复杂的结构，比如树和图。树是一种递归结构，经常在文件系统和数据库中使用；而图在社交网络、地图导航等应用中有广泛应用。首先，这些结构让我感到困惑，但通过不断的实践，我慢慢掌握了它们的特点和用途。

例如，在学习二叉树的过程中，我编写了一个小Demo，模拟文件系统中的层级关系。这种方式让我深入理解了树的递归特性，以及在数据存储和查询中的实际应用。对于图结构，通过实现简单的深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）算法，加深了对遍历和路径查找的理解。

3. 学习算法：从简单到复杂

在对数据结构有了一定了解后，我开始学习算法。算法是处理数据的核心，数据结构是核心的基础。对于初学者来说，算法可能听起来很复杂，但是其实它们本质上是解决问题的一种思路，排序算法和搜索算法是我接触的最基本的算法类型，例如冒泡排序、快速排序和二分查找等。

在实际学习中，我遇到的一个问题是如何理解算法的时间复杂度。起初，我对“大O”符号表示的复杂度很模糊，但通过一遍遍地用不同的数据量测试代码运行时间，我慢慢理解了不同算法在效率上的差异。比如，在数组较小的情况下，冒泡排序和快速排序差异不大，随着数据量的增加，快速排序的效率明显高于冒泡排序。

4. 深入学习：动态规划和回溯算法

在我掌握了基本算法之后，我决定挑战自己，开始学习更复杂的算法，比如动态规划（Dynamic Programming）和回溯算法。这些算法需要对问题进行分解和递归处理，对于初学者来说确实很难度，但它们在解决复杂问题时非常有用。

在学习过程中，我以理解能力去处理了一个 “分解问题—递归求解-结果” 的思路。例如，在解决背包问题（Knapsack Problem）时，我试着把问题分解成多个子问题，用动态规划的方式求解。这个过程让我慢慢体会到，算法学习的关键在于理解解决问题的思想，要多手动写代码，反复练习，而不是一味地背代码。

5.LeetCode刷题：制定目标要做到了二年的坚持不懈

在数据结构和算法的学习过程中，我深刻意识到光有理论知识是不够的，还需要通过大量的实际练习巩固这些知识。所以，我决定把其他练习平台、LeetCode、算法秘籍书籍、程序员面试金典书籍作为我的主要练习，给自己制定了一个目标：每周完成至少10道题目，慢慢增加难度。从最初的简单题目开始，到中等题目，我在这个过程中体会到了不同算法的巧妙之处。

例如，有些题目可以通过暴力解法解决，但时间复杂度不理想。通过优化代码、使用合适的数据结构，我发现效率可以提升很多。让我对算法的优化有了更深刻的理解，让我更清晰地认识到在实际开发中，高效的算法和数据结构对性能的重要性。

刷题是个需要耐心和坚持的过程。在这二年里，我完成刷题了600+道题目，还在其他平台上挑战了一些经典题目。每一次解题都让我感受到成就感，不过我有意识到，编程不只是写代码，更是一个解决问题的过程。通过不断地分析问题、寻找最优解，再到实现高效的代码，每一步都在锻炼我的逻辑思维和问题解决能力。这种坚持让我在面对复杂的项目需求时很自信，让我在技术上得到了快速的提升。

有幸收到了Google的正式面试邀请，经过三轮技术面试，我学到了很多东西。面试官还向我反馈了一些改进建议，我根据这些结论进行了很多优化，进一步提升了我的技术水平。今年我又投递了其他外企的简历，在面试中也涉及到了算法和算法实践。这时，我第一次用Kotlin语言进行题目解答，顺利完成了代码实现。

6. 实践应用

学了那么多数据结构和算法，我开始尝试把它们应用到实际项目中。在开发安卓应用时，很多时候需要优化UI和数据处理的效率，比如在展示一个大型列表时，我会选择使用树或图管理数据结构。

例如，我开发了一个复杂的App，需要处理大量用户数据的展示和排序。在这个过程中，我使用了堆排序优化数据排序的效率，这让我感受到，学习算法不是纸上谈兵，而是实实在在能提升工作效率和项目质量的工具。

7. Google专家的推荐：一本改变我的书

这是多么的幸运的一件事是，我非常感谢Google专家的推荐，阅读了一本叫《算法秘籍》的书。这本书全面系统性介绍了各种数据结构和算法，还通过生动的例子帮助我理解了它们的应用场景。它让我意识到，学习编程和算法不是简单学习语法和概念，而是要从思维方式上有所突破。

书中的内容让我学会了如何用一种结构化的思维去拆解问题，再寻找解决方案。比如在开发应用时，如果遇到复杂的数据处理需求，我会首先想到分析复杂度的优点和缺点，使用哪种数据结构存储数据，再思考该用哪种算法提高处理速度。这种思路上的提升，使得我在编写代码时，很快速反应找到最优的解决方案。思考该用哪种算法提高处理速度。这种思路上的提升，使得我在编写代码时，可以快速反应找到了最优的解决方案。

8. 持续学习与总结

在学习数据结构和算法的过程中，我最大的感悟就是编程不只是代码的实现，而是一种思维方式的培养。我坚持每天学习一点新的内容，哪怕是短短的半小时。这种持续的学习，让我在解决问题时更自信。

我通过线上LeetCode和一本程序员面试金典书籍选择题目检验自己的学习成果。实践让我意识到，学习算法和数据结构是一个持续更新的过程，只有不断尝试和总结，才能真正理解它们的精髓。

9. 结语

从数据结构入门到深入理解算法，这个过程对于我来说，就像打开了一扇新的大门。它让我在编程的道路上，不再感到迷茫和困惑，而是有了更多的信心和动力。我相信，学习数据结构和算法，能帮助我们写出高效的代码，让我们在解决问题时拥有更广阔的思路和更强大的能力。

希望这篇文章能够激励更多初学者去探索数据结构和算法的世界。只要有足够的耐心和实践，每个人都能在编程的道路上走得更远。

祝大家程序员节快乐，谢谢大家的阅读 ）