算法秘籍-王一博 | 数据结构与算法

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作者：后端小知识

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数据结构和算法是计算机科学的基石，是计算机的灵魂， 要想成为计算机专业人员，学习和掌握算法是十分必要的。不懂数据结构和算法的人不可能写出效率更高的代码。计算机科学的很多新行业都离不开数据结构和算法作为基石，比如大数据、人工智能等。底层开发中也需要使用非常多的数据结构和算法知识，以保证底层系统的稳定性和高效性。

笔者对算法的理解

计算机科学家尼古拉斯·沃斯在计算机领域有一句人尽皆知的名言：

“算法+数据结构=程序”（Algorithms+Data Structures=Programs）

**所以数据结构和算法是程序员必须掌握的技能。**尤其是到一些大公司面试的时候，算法更是一个少不了的环节，熟练掌握数据结构和算法，可以开拓我们的视野，提高我们的逻辑思维能力，在写代码和分析官方源码的时候也非常有帮助。学习数据结构和算法的一个好处就是：学完之后知识基本不会过时，可以永远为我们所用。大家都知道程序员需要不停地学习，因为知识更新太快，记得在笔者（博哥）上大学和后来开始工作的时候，非常喜欢研究官方源码和框架，如痴如醉，但很遗憾，现在很多框架都已被淘汰了，没被淘汰的也被更新得面目全非，然后还要不停地学习其他新的框架。笔者一直在思考，能不能学习一种永不过时的知识。后来就接触了数据结构和算法，这一接触就是好多年，学的那么多知识依然没有过时。比如KMP算法是在1977年被联合发表的，那么多年过去了，这种算法依然没有被淘汰，如果是一个框架，基本上很难保证那么多年还能存在，就算存在也会有大量的更新，还是需要不停地学习。

写书的初衷及过程

笔者（博哥）具有10多年的开发经验，2017年开始做算法试题并在公众号发布试题讲解，经常游走在全球30多个算法网站之间，累计做题2000多道，对算法试题有自己独特的解题思路和技巧。

笔者写这本书的初衷是希望能够帮助更多的程序员快速学习算法，我们都知道算法在整个IT行业算是比较难的，之前有很过程序员通过公众号加笔者微信，请教关于算法的题，刚开始笔者一一进行了回复，后来随着咨询量越来越大，笔者意识到大家迫切地需要算法相关知识的系统指导。结合笔者过往的写作和从业经历，便着手写一本算法书籍，希望能欧帮助大家更好地学习算法，于是这本《算法秘籍》就诞生了。

这本书的知识覆盖范围全面，总共分为13个章节，先是详细介绍了常见的八大数据结构。后面都是我们比较常见的算法题，其中包括了二叉树的Morris遍历，KMP算法，马拉车算法等经典题型。

关于数据结构，大家普遍认为难度较大的可能就是图了，本书对图的分类，图的表示方式，图的遍历，以及图的各种经典算法比如迪杰斯特拉算法，普里姆算法，拓扑排序等都有大量介绍。

本书的内容

本书以Java为描述语言，介绍了计算机编程中常用的数据结构和算法，主要内容如下。

**第1章：**主要介绍了8种数据结构，包括数组、链表、队列、栈、散列表、树、堆、图，然后每种数据结构又有细分，比如介绍树的时候有完全二叉树、满二叉树、二叉搜索树、AVL树、红黑树、字典树、哈夫曼树、线段树、笛卡儿树等。图的介绍中也有一些经典的算法，比如迪杰斯特拉算法、弗洛伊德算法、普里姆算法和克鲁斯卡尔算法等。

**第2章：**介绍了几种经典排序算法，以及它们的稳定性分析。

**第3章：**主要介绍了一些位运算和常见操作符，还有一些简单的操作和使用技巧，如有限状态机和相关示例讲解。

**第4章：**介绍了和树有关的知识，比如树的遍历方式，包括DFS遍历、Morris遍历，以及BFS遍历等。

**第5章：**分析了递归的原理和示例练习，可以把它看作是对一棵树的DFS遍历。

**第6章：**主要介绍了回溯算法的使用，然后得出回溯算法的使用模板，以及一些经典示例，还有一些重复问题和不符合条件的修剪分支。

**第7章：**主要介绍贪心算法的使用和存在的不足。

**第8章：**分别介绍了相向双指针、同向双指针和快慢双指针的使用技巧，还有滑动窗口的介绍和使用模板，以及大小可变窗口、固定窗口、只增不减窗口等。

**第9章：**主要介绍了BFS和DFS的使用模板和示例练习。

**第10章：**主要介绍了一维前缀和与二维前缀和的使用。

**第11章：**介绍动态规划和一些经典问题的讲解，如背包问题、组合与排列问题等。

**第12章：**通过三国人物的故事，生动形象地介绍了并查集的使用、并查集优化、并查集路径压缩以及合并优化等。

**第13章：**介绍了其他一些经典算法，比如KMP算法、马拉车算法、算术表达式的运算、牛顿迭代法求平方根、Base64编码等。

很荣幸，本书在编写过程中得到了业内专家的支持和认可。

联合推荐

算法是编程的基石。本书以生动的案例，结合作者的丰富经验，诠释了算法学习的直观与趣味性，对算法感兴趣的开发者具有极高的参考价值。强烈推荐！

思否联合创始人兼CTO 祁宁

算法是学习开发的基础和核心。博哥关注算法讲解多年，笔耕不辍，深得51CTO网友爱戴。本书是他多年经验的结晶，文笔精准、图文并茂，让枯燥的算法生动有趣，是广大初学者全面学习和了解算法的极佳读物！

51CTO首席内容官杨文飞

这是一本非常实用的算法学习书，书中使用大量插图详细介绍了常见的数据结构和算法，内容全面，代码中也有大量注释，容易理解，值得推荐。

开源中国创始人红薯

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▊《算法秘籍》

王一博著

算法是编程的基石，开发的核心。
本书包含55个二维码，300多分钟视频，100多个知识点，50多个示例，适合程序员、计算机专业相关师生，以及对算法感兴趣的读者。

这是一本关于数据结构和算法的书，以Java为描述语言，介绍了计算机编程中常用的数据结构和算法。全书共13章，讲述了常见的数据结构、排序算法、位运算、树、递归、回溯算法、贪心算法、双指针和滑动窗口、BFS和DFS、前缀和、动态规划、并查集、其他经典算法等知识。本书内容丰富，实用性强，通过示例练习和问题分析等方式，详细讲解了与算法有关的知识点。本书附赠视频讲解二维码，以及源代码。

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