从“啃算法”到“看见算法”:如何更好地学习算法和数据结构

数据结构与算法一直是许多计算机从业者以及在校生比较头疼的,一方面学习过程较为枯燥抽象,难以理解,而且成熟的数据结构与算法往往都已经封装在各个语言以及框架内,日常工作中又不可能有机会直接编写这方面的代码。而另外一方面,这部分又是校招以及大多数社招里面必须考察的部分,面试官想通过对算法的考察,了解候选人的基础代码能力、代码风格、基础知识的掌握以及思维方式。所以很多人就必须在面试前把这块硬骨头啃下来。笔者不管是作为候选人还是作为面试官,也经历了无数的手写算法的考验,很多候选人对于算法的理解止步于死记硬背,题目稍微一变可能就无法应对,所以笔者一直在思考,我们如何能更好地学习。


📖 我的算法学习弯路:从"硬背"到"开窍"

十几年前笔者还在读本科那会儿,在学校开始上数据结构与算法的课程。我们上学那会儿,教材还是比较枯燥乏味的。书本上就是跟你描述一下算法的步骤,列出算法的代码,最多再列出一些简单的算法步骤分解示意图,老师上课也只是照本宣科,教材的PPT也并没有详细的演示。所以那时候学算法的时候感觉非常晦涩抽象,难以理解。直到毕业季开始实习,找工作面试的时候,为了更好地理解算法,笔者把每个算法都在IDE里面写一遍,并且单步运行观察每个步骤运行后,数据的状态,这才对每个算法步骤有了比较深刻的理解。

所以我们如果把算法当成数学公式来硬啃。比如学快速排序,明明知道"分治"的概念,但面对代码中的递归边界和分区逻辑,就会感觉像在背天书。只有深刻理解每个步骤对于数据带来的变化才会发现:原来,算法的核心不是代码本身,而是背后的状态变化和逻辑流动。


💡 《算法图解》的启发:如果算法能"动"起来?

去年笔者在找书读的时候,无意间读到《算法图解》这本书,整本书读下来非常流畅,我发现原来一些艰深的算法,例如图、动态规划,每个步骤被作者一一分解到图上展示的时候,算法变得直观了。读完之后我忍不住想:如果这些图示能变成可交互的动画,甚至允许修改参数、单步调试,学习效率会不会比"图解"来得更高?

于是,我决定用业余时间开发一个工具:CoCoder算法可视化演示网站。它不是一个替代传统学习的捷径,而是一个帮助开发者"看见"算法本质的辅助工具。(cocoder.cn是笔者多年前申请的域名,co-的前缀在英语里有合作协作的意思,cocoder意为互相合作的开发者,一个人可以走得很快,但是一群人走得更远)


🌱 工具介绍

网站目前提供了基础数据结构(链表、二叉树等)、排序算法、图、查找算法、字符串算法、动态规划几个方面的内容:

算法演示页面首先会对算法原理进行一些基础的介绍以及一些优缺点的对比:

紧接着就是对算法的动态展示,左边是演示代码,右边是数据状态的动态展示,用户可以单步运行并且比较各个数据的状态变化:


🌟 邀请你一起探索

如果你也经历过这样的挣扎:

  • 看算法书时一看就卡住,或者觉得看懂了,一写代码就卡住
  • 能背诵排序算法步骤,却不理解为何这样设计
  • 想教别人算法,却找不到直观的解释方式

不妨试试这个工具:www.cocoder.cn

它不是银弹,但或许能为你打开一扇新的窗户。笔者也想通过这个工具验证自己的想法,是否能通过这种方式帮助到更多人,特别是还在上学刚接触算法和数据结构的同学。

后续计划

  1. 增加更多常见的面试算法题图解
  2. 支持更多语言的算法演示
  3. 增加自定义输入或者更多经典的输入作为用户学习对比的例子
  4. 更多你们提的很棒的建议或者想法......

如果你对算法可视化演示感兴趣,或者对Android开发、AI编程以及当前AI大模型的一些应用感兴趣,也欢迎一起评论中探讨,也可以通过网站的关于页面的联系方式联系我。由于网站开发比较仓促,整体比较粗糙,笔者精力有限,难免有所遗漏,也欢迎指出。


#算法学习心得 #数据结构可视化 #编程思维 #计算机基础 #开发者工具

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