【数据结构与算法】第1篇：为什么要学习数据结构与算法？专栏导学

一、写在前面

你好，我是计算机安禾。

这个专栏，我打算用C语言把常用的数据结构从头实现一遍。从最简单的顺序表，到二叉树、哈希表，大概20多篇。

为什么选C语言？因为C语言足够底层，没有现成的容器可用，你必须自己管理内存、自己操作指针。这个过程虽然麻烦，但学完之后，你对程序底层的理解会深很多。

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二、为什么要学这个？

1. 面试要考

不管你是去大厂还是小公司，技术面试基本都会问数据结构和算法。我参加过几次面试，几乎每一轮都有手写代码的环节。提前准备，心里不慌。

2. 代码能跑得更快

同样是存一堆数据，用数组和用链表，在不同场景下性能差别很大。选错了数据结构，程序可能慢几十倍。当你处理的数据量达到百万级的时候，这个问题就很要命了。

3. 看懂源码的底层

很多编程语言的高级特性，底层都是基础数据结构搭起来的。Python的列表是动态数组，字典是哈希表。学了这些，你看源码的时候不会一脸懵。

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三、专栏内容安排

我按难度分了几个阶段，从易到难：

阶段	内容	大概篇数
基础	C语言核心回顾（指针、结构体、内存）	2-3篇
线性结构	顺序表、单链表、双向链表	5-6篇
受限线性表	栈、队列	3-4篇
树形结构	二叉树、二叉搜索树、AVL树	5-6篇
排序	快排、归并、堆排等常用排序	4-5篇
查找	二分查找、哈希表	2-3篇
图	图的遍历、最短路径	3-4篇

每个知识点我会先讲原理，再手写代码，最后给一个综合案例。

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四、开发环境搭建

代码我主要在Windows下写，用Dev-C++和VS Code都测试过。你选一个就行。

方案一：Dev-C++（新手推荐）

轻量、简单、不用配置。

1. 去官网或镜像站下载Dev-C++ 5.11

2. 安装时语言选中文，一路下一步

3. 打开后新建源文件，写代码，按F11编译运行

方案二：VS Code

功能强大，但需要自己配编译器。

1. 下载VS Code并安装

2. 在扩展里搜索"C/C++"，安装微软官方的插件

3. 安装编译器：

   • Windows：装MinGW-w64，配环境变量

   • Mac：终端执行xcode-select --install

   • Linux：sudo apt install gcc

4. 按网上教程配置tasks.json（第一次配稍微麻烦点）

验证一下

新建一个test.c，写几行代码：

c

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("环境没问题\n");
    return 0;
}

能正常输出，就说明环境好了。

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五、你需要的基础

• C语言基本语法：变量、循环、分支、函数

• 指针的基本概念：知道*和&的含义

• 结构体的基本用法：定义struct和访问成员

如果这些还不熟，建议先花一周补一下C语言基础，不然看代码会比较吃力。

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六、怎么学效果最好

1. 自己敲一遍

每一篇的代码，我都建议你手动敲一遍。复制粘贴学不到东西，敲的过程中你会遇到各种小问题，解决这些问题才是真正的收获。

2. 画图

链表、树这些东西，光看代码很抽象。拿张纸画一画，指针指到哪里、节点怎么连接，一下子就清楚了。

3. 多问为什么

为什么链表插入比数组快？为什么二叉树查找比链表快？多问几个为什么，理解会更深。