数据结构与算法一：开篇

Posted 2023-02-16 北冥鱼_

《Data Structures & Algorithms in Swift》 翻译工作正式开始了！

今天是对这本书翻译的第一天，不要着急，接下来会慢慢把这本书翻译完，并发布在这一系列文章。欢迎大家多多关注、支持。

因为花费了大量时间和精力，为了产出更好的服务，后面的部分章节选择性收费，望理解。

想了解更多信息，可以关注一下我的个人技术公众号 – 「北之星」。

为何要学习数据结构与算法？

数据结构研究的是效率。

假如给我们特定数量的数据，存储它或者操作它，以实现特定目标的最佳方式是什么呢？

程序员们要经常使用各种集合类型，比如数组、字典和集合。这些集合就是保存数据的数据结构，每种结构都有各自的特性。

例如，数组（array）与集合（set），两者都是旨在保存元素的集合，但在 array 中搜索元素比在 set 中搜索元素花费的时间要长得多。另外，我们可以对 array 中的元素进行排序，但不能对 set 的元素进行排序。

数据结构是一门经过充分研究的学科，其概念与语言无关。C 中的数据结构在功能和概念上与其它语言（例如 Swift）中的同一数据结构相同。

Swift 作为新兴的、高效的一门高级语言，使用 Swift 实践数据结构与算法，是学习数据结构与算法的一个不错选择。本书选用 Swift 作为开发语言。

算法是完成某种任务的一组操作。它可以是一种排序算法，可以是一种将 8K 图片压缩到更小大小的算法。算法对于软件来说是必不可少的，无数聪明的前辈们已经为我们创建了很多优秀的算法，我们可以根据需要选用。

学习数据结构和算法的好处

面试

大多数公司都会考试算法以此测试你作为工程师的能力。数据结构和算法的坚实基础是许多软件工程职位的“门槛”。

工作

在处理大数据时，选择恰当的数据结构至关重要。

使用正确的算法对软件的性能和可扩展性起着重要作用。好的算法可以使我们的 app 响应速度更快，使电池寿命更长，可以用更少的资源处理更多的并发。

使用正确的数据结构，还可以使我们的代码可读性更强。例如，当我们在代码中看到 Set，马上就可以推断：

Set 的消费者不关心元素的顺序，因为 Set 是一个无序的集合
Set 确保没有重复值，因为我们可以假设消费者正在使用无重复的数据
Set 非常适合检查值成员关系，因此工程师可能是为此目的而使用了 Set
一旦熟悉了各种数据结构，我们就可以使用它从代码中获取额外的信息。这是一项强大的技能，可以帮助我们了解软件的工作原理。

自我提升

了解算法用于解决棘手问题的策略，可以帮助我们对代码进行改进。 Swift 标准库有一小组通用的集合类型，虽然它们并不涵盖所有情况， 然而这些原语（primitives）是构建复杂的抽象的一个很好的起点。

了解比标准 array 和 dictionary 更多的数据结构可以为我们提供更多构建 apps 的工具。

一位智者曾经说过：算法的练习类似于音乐家练习音阶。你的基础越完善，你就越能更好地使用更复杂的软件。
本书目标

接下来注重讲解以下几块儿内容：

介绍（Introduction）
基本数据结构（Elementary data structures）
树（Trees）
排序（Sorting）
图（Graphs）
这本书最好按先后顺序阅读，但如果你想跳着读也可以。

如果你还不熟悉算法和数据结构，在学习的过程中，可能会觉得其中有些知识点具有挑战性，但不用担心，如果你能够坚持到最后，你将很快成为一名 Swift 数据结构和算法大师。

千里之行始于足下，让我们从现在开始吧！

2022.05.28
上海 二联