工作中幾乎用不到算法，為什么還要學(xué)算法？

作者：福爾摩鼠 2021-03-10 15:49:32

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法在實(shí)現(xiàn)軟件和雇用過(guò)程中也起著重要作用。許多學(xué)生和專(zhuān)業(yè)人士都提出了這樣一個(gè)問(wèn)題：為什么這些公司的訪談只關(guān)注DSA，而不是針對(duì)語(yǔ)言/框架/工具的特定問(wèn)題?

常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法

最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法包括：

排序算法
遞歸
鏈表
數(shù)組
隊(duì)列
棧
優(yōu)先隊(duì)列
哈希(散列)
二叉樹(shù)，B樹(shù)，B+樹(shù)，紅黑樹(shù)
bitmap
跳表
二分法
動(dòng)態(tài)規(guī)劃
貪心算法
……

工作無(wú)需數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法?

您是否知道您的所有SQL和Linux命令都是算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?您可能沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn)，但這就是軟件的工作方式。

當(dāng)您要求某人做出某項(xiàng)決定時(shí)，好的人會(huì)告訴您“我選擇做X，因?yàn)樵谶@些方面，它比A，B更好。我本可以選擇C的，但是由于這個(gè)原因，我認(rèn)為這是一個(gè)更好的選擇。在我們的日常生活中，我們總是和那個(gè)可以在短時(shí)間內(nèi)高效完成任務(wù)并使用更少資源的人一起工作。這些公司也發(fā)生同樣的事情。這些公司面臨的問(wèn)題更加艱巨，解決這些公司的問(wèn)題時(shí)，軟件開(kāi)發(fā)人員必須做出正確的決定。

對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如哈希表，樹(shù)，圖表，圖形和各種算法)的了解對(duì)于有效解決這些問(wèn)題大有幫助，面試官對(duì)查看候選人如何使用這些工具解決問(wèn)題的興趣更大。就像汽車(chē)修理工需要正確的工具來(lái)修理汽車(chē)并使其正常運(yùn)行一樣，程序員也需要正確的工具(算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))來(lái)使軟件正確運(yùn)行。因此，面試官想找到一個(gè)候選人，可以應(yīng)用正確的工具來(lái)解決給定的問(wèn)題。

在像Google，Microsoft，F(xiàn)acebook，Amazon這樣的公司工作的工程師與其他公司不同，在這些公司中，編碼只是實(shí)現(xiàn)，大約需要20-30%的時(shí)間分配給項(xiàng)目。大多數(shù)時(shí)間都在使用最佳算法來(lái)設(shè)計(jì)事物，以節(jié)省公司的資源(服務(wù)器，計(jì)算能力等)。這就是為什么這些公司中的采訪集在算法上的主要原因，因?yàn)樗麄兿Ｍ_(kāi)箱即用的人設(shè)計(jì)可以為公司節(jié)省數(shù)千美元的算法。

示例：假設(shè)您在Facebook公司工作。您提出了時(shí)間復(fù)雜度為O(nLogn)而不是O(n ^ 2)的問(wèn)題的最佳解決方案，并假定公司的問(wèn)題的n實(shí)際為生活場(chǎng)景為1億(考慮到在Facebook上注冊(cè)的用戶數(shù)超過(guò)10億)。nLogn為8億，而n ^ 2為10 ^ 70億。在成本方面，您可以看到效率提高了10 ^ 7倍以上，這在服務(wù)器成本和時(shí)間方面可以節(jié)省很多。

從用人者角度

毋庸置疑，面試是用來(lái)篩選候選人的，在這個(gè)僧多粥少的時(shí)候，就需要提高篩選條件，例如最常見(jiàn)的學(xué)歷，不是說(shuō)學(xué)歷一般的人不好，而是總體來(lái)說(shuō)，學(xué)歷好的人里面挑選到合適的概率比較大而已，這就是現(xiàn)實(shí)。而面試題中，算法相比于其他記憶型的題目，就能很好的體現(xiàn)一個(gè)人的邏輯和思路，因而也是一個(gè)很好的篩選條件。當(dāng)然像操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)，Linux等都是很多公司喜歡考察的點(diǎn)。

所以為了面試還是需要準(zhǔn)備學(xué)習(xí)算法的。

從個(gè)人角度

進(jìn)去的第一家公司基本用不上什么算法(血的教訓(xùn)，在學(xué)校的時(shí)候一定要好好準(zhǔn)備)，甚至用不上網(wǎng)絡(luò)編程，基本就是簡(jiǎn)單純C開(kāi)發(fā)，因?yàn)槟切〇|西早就封裝好了(由另外一個(gè)組負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)維護(hù))，只需要調(diào)用即可。包括后來(lái)去面試，主要面試了兩類(lèi)公司，一類(lèi)是傳統(tǒng)通信技術(shù)類(lèi)，一類(lèi)是互聯(lián)網(wǎng)公司，前者關(guān)注項(xiàng)目本身，以及基本的技術(shù)技能更多一些，而后者考察的方面通常比較多，包括操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)，算法，網(wǎng)絡(luò)等知識(shí)。

那么面完之后是不是真的就完全沒(méi)用了呢?確實(shí)，大多數(shù)時(shí)候根本用不上。你寫(xiě)的可能多是業(yè)務(wù)代碼，是業(yè)務(wù)流程的設(shè)計(jì)，代碼實(shí)現(xiàn)可能只是很小的一環(huán)。而且現(xiàn)有算法實(shí)現(xiàn)一搜一大把，基本不太可能要你自己去實(shí)現(xiàn)什么快排，跳表，快排，紅黑樹(shù)之類(lèi)的算法，但是學(xué)習(xí)算法有好處。

例如，你可能要根據(jù)你的業(yè)務(wù)排序需求來(lái)選擇是用穩(wěn)定排序還是非穩(wěn)定排序;你可能會(huì)根據(jù)插入和刪除數(shù)據(jù)的頻率來(lái)選擇使用array list還是link list;你可能為了處理top K問(wèn)題采用堆相關(guān)算法;可能為了某種情況下的快速查找而使用哈希;你可能在設(shè)計(jì)你的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)引用了基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的思想。

算法解決一些現(xiàn)實(shí)世界中的復(fù)雜問(wèn)題

當(dāng)您在混亂的房間里找不到書(shū)或衣服時(shí)，有沒(méi)有被父母罵過(guò)?肯定有過(guò)吧，您的父母的建議是對(duì)的，以確保一切都在正確的位置，以便下次您可以輕松獲得所需的東西。在這里，您需要以一種結(jié)構(gòu)來(lái)安排和保留所有內(nèi)容(數(shù)據(jù))，以便每當(dāng)您需要搜索某些內(nèi)容時(shí)，都可以輕松而迅速地獲得它。這個(gè)例子清楚地表明，在現(xiàn)實(shí)生活中安排或構(gòu)造數(shù)據(jù)有多么重要。

現(xiàn)在以圖書(shū)館為例。如果您需要從圖書(shū)館中找到一本關(guān)于集合論的書(shū)，那么您將首先進(jìn)入數(shù)學(xué)部分，然后進(jìn)入集合論部分。如果這些書(shū)不是以這種方式組織的，而是隨機(jī)分配的，那么尋找特定的書(shū)將很令人沮喪。因此，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指我們?cè)谟?jì)算機(jī)上組織信息的方式。計(jì)算機(jī)科學(xué)家進(jìn)行處理并尋找可以組織數(shù)據(jù)的最佳方式，因此可以根據(jù)所提供的輸入更好地對(duì)其進(jìn)行處理。

許多新手程序員都提出了這樣一個(gè)問(wèn)題：我們?cè)谌粘Ｉ钪袑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的所有內(nèi)容都用在哪里，以及它在解決現(xiàn)實(shí)世界中的復(fù)雜問(wèn)題上如何有用。我們需要提及的是，無(wú)論您是否有興趣進(jìn)入頂尖的科技巨頭公司，DSA仍然對(duì)您的日常生活有很大幫助。