Как изучить структуры данных и алгоритмы за 7 шагов

3 января 2022 г.

Умение работать со структурами данных и алгоритмами может помочь вам эффективно программировать и показать потенциальным работодателям, что у вас есть сильные навыки решения проблем. Изучение структур данных и алгоритмов является основной основой для написания кода, что снижает затраты на кодирование и повышает точность данных. Если вы хотите продвинуться по карьерной лестнице и закрепиться в индустрии программирования, вам может быть полезно понять, как применять эти концепции в своей работе. В этой статье мы исследуем, что такое структуры данных и алгоритмы, для чего их используют профессионалы, почему они важны и как изучать структуры данных и алгоритмы.

Что такое структуры данных и алгоритмы?

Структура данных — это именованное место для организации и хранения данных в компьютерах, а алгоритм — это набор шагов для решения конкретной проблемы. Изучение эффективных структур данных и алгоритмов, или DSA, позволяет вам быть эффективными при написании оптимизированных компьютерных программ. Структуры данных отображают элементы данных с точки зрения отношений для улучшения организации и хранения упорядоченных данных за счет снижения сложности и повышения эффективности. Некоторые распространенные структуры данных:

• Стеки

• Связанные списки

• Очереди

• Карты

• Хэш-таблицы

• Деревья поиска

• Наборы

Алгоритмы — это конечные наборы упорядоченных инструкций, созданных для выполнения заранее определенной задачи. Алгоритм — это основная логика проблемы, выраженная в виде псевдокода или блок-схемы. Типичные категории алгоритмов:

• Поиск

• Сортировка

• Динамическое программирование

• Обход графа или дерева

• Сопоставление строковых шаблонов

Для чего нужны структуры данных и алгоритмы?

Структуры данных эффективно организуют, управляют и хранят данные, чтобы мы могли получать доступ к информации, изменять ее и эффективно выполнять определенные операции. Они представляют собой средство сохранения необработанных данных организованным способом, обеспечивающим легкий доступ для приложений. Алгоритмы — это процедуры или набор шагов, предоставляемых системе для решения проблемы или выполнения конкретной задачи.

Когда вы тратите время на изучение структур данных и алгоритмов, вы показываете, что используете упреждающий подход к решению сложных реальных проблем. Использование правильной структуры данных — это организованный способ хранения информации на компьютере, который позволяет нам быстрее обрабатывать информацию, а правильный алгоритм обеспечивает конечный процесс для достижения определенного результата.

Почему важны структуры данных и алгоритмы?

Понимание структур данных и алгоритмов важно, потому что работодатели часто ищут сотрудников с определенными трудными навыками. Ваша способность успешно продемонстрировать свою эффективность в работе со структурами данных и алгоритмами может выделить вас среди других кандидатов и увеличить ваши шансы получить желаемую должность программиста. Структуры данных и алгоритмы играют важную роль для программистов в обеспечении эффективности программного обеспечения и экономии памяти.

Структуры данных и алгоритмы составляют основу большей части программирования и являются фундаментальными навыками, которые необходимо оттачивать и которые помогут вам продвинуться по карьерной лестнице за счет расширения базы знаний. Хорошее понимание структур данных и алгоритмов может улучшить ваши навыки программирования и кодирования. Некоторые курсы предлагают сертификаты, которые могут служить доказательством для потенциальных работодателей ваших способностей к программированию и преданности своей профессии.

Как изучить структуры данных и алгоритмы

Рассмотрим эти семь шагов, чтобы понять, как изучать структуры данных и алгоритмы:

1. Сосредоточьтесь на глубине

Программисты часто сталкиваются с одной и той же проблемой в разных системах. Когда вы научитесь глубоко анализировать проблему, вы сможете быстро кодировать ее, используя правильный синтаксис. Наличие навыков работы с компьютером и практических знаний для решения проблемы с первого раза может сэкономить вам и вашей компании время и деньги.

2. Определите типичные основные проблемы

Когда вы ознакомитесь с типичными проблемами, с которыми можете столкнуться, вы сможете составить план их быстрого решения. Обладая этой солидной базой знаний, вы можете применить тот же код к новой проблеме. Кроме того, поскольку вы уже знаете структуру данных, отладка не требуется.

3. Освойте каждую структуру данных

Узнайте, как включить каждую структуру данных в свой язык. Некоторые языки, которые вы можете использовать, включают Java, Pascal, Logo и Python. Затем научитесь реализовывать их вручную, чтобы вы были знакомы с внутренним устройством структуры данных — темой, которая часто поднимается во время собеседований.

Обратите внимание, что ни одна из компаний, упомянутых в этой статье, не связана с компанией Indeed.

4. Практикуйте интервальные повторения

Интервальное повторение — это периодическое повторение каждой проблемы. Обучение — это рекурсивный процесс, и как только вы решаете проблему, она остается в вашей кратковременной памяти. Когда вы постоянно возвращаетесь к одной и той же проблеме, вы повышаете свою способность идентифицировать ее и воссоздавать решение. Когда вы впервые решаете проблему, вернитесь к ней в течение нескольких дней. Затем вернитесь к той же проблеме через пару недель и снова вернитесь к ней через месяц. Увеличение времени между каждой практикой может помочь вам вспомнить.

5. Определите закономерности и изолируйте их

Когда вы решаете проблемы, вы можете увидеть закономерность. После решения шести задач с использованием кода бинарного поиска вы можете изолировать его, чтобы запомнить и попрактиковаться, используя отработанное интервальное повторение. Затем вы можете реализовать тот же код для решения будущих проблем. Другие методы, которые следует рассмотреть для изоляции и обучения на вашем языке, включают поиск в глубину, рекурсию и запоминание, а также поиск по двоичному дереву.

6. Расширьте свои знания

После того, как вы освоите список основных проблем, вы можете расширить свои знания и работать над выявлением менее типичных проблем. Вы можете начать этот процесс с решения реальных проблем. Чем больше вы практикуете свои навыки и используете свои знания, тем более способными и уверенными вы можете стать.

7. Практикуйтесь несколькими способами

Многие программисты практикуются только за компьютером. Испытайте себя, чтобы попрактиковаться в использовании ручки и бумаги. Когда вы работаете без поддержки программного обеспечения, вы можете определить свои слабые и сильные стороны в кодировании и работать над развитием своих навыков. Практика на бумаге заставляет вас планировать свой код, изучать правильный синтаксис языка и реализовывать правильное использование структуры данных. Ручка и бумага могут путешествовать с вами куда угодно, и этот процесс служит реалистичной версией интервью на доске для программистов.