算法的本质是什么？程序员如何学好算法？
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2021-11-04 19:43
这几年来，小灰一直在用漫画的形式分享算法知识，每一次所分享的，都是一个具体的算法知识点。
今天，让我从宏观的角度来讲一讲，算法到底是什么？如何来学好算法。
1. 算法是什么
所谓算法，指的是解决实际问题的一系列方法。
很多人以为，算法是一个新词汇，只和计算机有关系。
其实，算法的历史非常悠久，跟人类的生产生活有着密切的关系。
比如，在公元前500多年，古希腊数学家泰勒斯，利用一根木棍测量出了埃及胡夫金字塔的高度。
南北朝时期，中国数学家祖冲之利用割圆术近似求解圆周率。
他们所使用的方法，都可以称为算法。
不太了解这两个故事的小伙伴，可以去温习一下中小学课本。
说完了古代的事情，我们再来说一说计算机当中的算法。
计算机当中的算法，本质就是一系列程序指令，用以解决特定的运算和逻辑问题。
2. 基础算法和专业领域算法
按照专业程度来划分，算法可以分为基础算法和专业领域算法。
所谓专业领域算法，也就是服务于特定领域的算法。
比如在2016年，谷歌的AlphaGO战胜人类围棋冠军，背后是人工智能算法。
我们刷抖音、快手的时候，刷到各种你感兴趣的短视频，背后是推荐算法。
在一些游戏当中，我们能看到的非常酷炫的3D效果，背后是3D图形渲染算法。
上面说的这些都属于专业领域算法，由相应的算法工程师来研究和开发。
如果大家对某个特定领域的算法有兴趣，可以专门去学习，但正所谓术业有专攻，这样的算法并不需要每一个程序员都去掌握。
而所谓的基础算法，则是所有的程序员都应该掌握的关键知识。大学里计算机专业所学习的数据结构与算法这门课，讲授的就是基础算法。
3. 基础算法解决的问题
基础算法，可以解决哪些问题呢？
首先，是解决运算问题。
有人说了，运算不就是算算数吗？这还不简单？
其实还真不简单。例如求出两个数的最大公约数，要做到效率的极致，确实需要好好想一想。
再比如计算两个大整数的和，按照正常方式计算，肯定会导致溢出。这又该如何求解呢？
其次，还可以解决查找问题。
在一组有序的整数数列当中，我们想要最快的查找到某个整数是否存在；或者在一篇文章当中，想要快速检索到某个关键词，我们都需要高效的查找算法。
同时，算法也可以解决排序问题。
在很多情况下，我们需要把一些无序的元素按照顺序进行排列。
比如浏览电商网站的时候，我们希望按照商品价格从低到高来排序。浏览学生成绩单的时候，我们希望按照学生成绩从高到低排序。
这就要用到各种各样的排序算法。
最后，算法也可以帮助寻找最优决策。
当我们面对复杂的问题时候，需要一步一步做出选择，从而达到一个整体最优的结果。
这时候，某些算法可以帮助我们做出正确的决策，比如贪心算法、比如动态规划算法等等。
4. 学习算法有什么用
可能有人说了，我只要安心写好项目代码不就完了吗？我干嘛非要学习这些个算法呢？
如果你能够满足于在一家小公司，踏踏实实地做一个增删改查程序员，每个月拿个一两万工资的话，那没问题。
但如果你想要进入大厂，想要成为一个真正优秀程序员，你还是需要学好算法的。
为什么呢？
首先，懂算法的程序员能写出更高效的代码。
虽然我们在实际工作当中，大多数时候不需要去直接实现某个算法，但是我们需要知道自己正在使用的类库、接口的底层算法是什么样的，采用的数据结构是什么样的，从而在合适的场景下使用合适的工具。
其次，大厂面试过程中，往往会考察算法。衡量一个程序员是否优秀，不是看他有没有硕士博士学历，也不是看他熟悉多少种框架，而是看他的“内功”是否精神。而我们程序员的内功，就是算法和数据结构的运用能力。
5. 如何更好地学习算法
那么，我们怎么来提升自己的算法能力呢？
我认为，要提升算法能力，我们需要从基础和实战两个方向分别提升。
怎么学习算法基础知识呢？
我们可以通过看书，看网上的视频课程，来了解常用的各种算法和数据结构原理。
入门级别的书，比较推荐程杰老师的《大话数据结构》，以及我自己出版的《漫画算法》系列。进阶级别的书，推荐看看《算法4》、《算法导论》。
课程的话，推荐极客时间王争老师的《数据结构与算法之美》，讲的非常全面。
怎么提升实战能力呢？
首先，在一些相关图书当中，会讲解常见的算法面试题，这里推荐《剑指offer》这本书，里面包含不少面试常考的题目。
其次，大家可以上LeetCode这个网站，有大量的算法题目可以去刷。LeetCode网站的题目按照难度分成了三个级别，easy、Middle和Hard。大家可以从Easy题目开始尝试，后面再逐渐刷更难的题目。
再有一个提升方法，就是找时间多去其他公司面试，在面试中，非常能够锻炼一个人的临场发挥能力。不过，如果大家是在职状态的话，一定不要请假过于频繁，不然你连现在的工作都保不住了。
好了，关于算法的基本概念，以及提升算法的途径，小灰就给大家介绍到这里。如果觉得这篇文章对你有帮助，记得点个赞点个在看哦~~
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