最近在學習數據結構和算法，作為一個非科班生，真的挺難的。但是為什么要學習？這里就是所謂“道”和“術”的問題了。做了快3年Android開發，實現一個業務，完全不需要你了解數據結構和算法，但是Android更新換代如此之快，其本質只是“術”的不斷豐富，幫助開發人員能夠快速高效寫APP。我覺得一味追求這種新的“術”，不如反過來逐“道”，而數據結構和算法即是“道”。
數據結構為了解決什么問題？
一個共識：所有計算機程序的最終目的是對數據進行“CRUD”，而CRUD需要通過“查找”“刪除”和“插入”3個操作來完成。
一個本質：世界紛繁復雜，如何將世界中的各種數據存儲在內存中，並且方便“查找”“刪除”和“插入”，就是數據結構的本質。
計算機內存是什么？
計算機存儲的最小單位是一個字節（8個bit），而計算機內存就是一個連續的字節數組。
怎么在連續的字節數組里存儲數據---兩個存儲方案？
一個最直觀的方案，就是連續存儲，這就引出了一個數據結構---數組。
數組特點：數組的存儲對內存要求嚴格，需要連續的內存空間來存儲，這樣就很容易造成內存的碎片化。雖然數組對於“查找”而言，時間復雜度為O(1)，但對於“刪除”和“插入”並不友好，時間復雜度為O(n)。
數組有其劣勢，比如不能利用碎片內存，不能夠快速的實現“插入”“刪除”，從而引出不連續存儲方案----鏈表。
鏈表特點：鏈表中每個元素，包含本身的值和下一個元素的地址。這樣可以通過不連續存儲放置數據。對於“刪除”和“插入”都是O(1)的操作，但是犧牲了“查找”的性能。同時指針還會占用一部分空間，內存消耗相對大了一點
到這里，可以毫不誇張的說，計算機數據存儲就這兩種方案。
兩種存儲方案，怎么存儲現實世界中的所有數據？
現實世界中的數據關系大致可簡化為三大類：線性結構，樹結構和圖結構
第一步，做數據抽象，留下數據的兩個屬性：數據的值和數據之間的關系，形成一個數據結構圖
第二步，將這個結構圖，映射到物理內存中。類似二叉樹，可以選用鏈表或者數組存儲。
所以我們可以說，任何一種數據結構一定是從數組或者鏈表擴展而來的。
單鏈表的進化？（舉例說明不同數據結構是如何發展而來的）
任何一種數據結構的產生，一定是其對“插入”“查找”“刪除”的特殊要求做的改進。
鏈表從結構上看，每個元素都保存了一個值和下一個元素的地址；支持操作，初始化，獲取長度，插入，刪除和查找，逆序等
如果為了方便的查找一個元素的上一個元素，引入了雙向鏈表。
如果為了能夠首尾相接的遍歷鏈表，引入了循環鏈表。
如果為了滿足先進后出，可以將鏈表改造為堆棧
如果為了滿足先進先出，可以將鏈表改造為隊列
隨着需求的增加，我們可以從一個鏈表演化出不同的數據結構，但是其本質都是一個鏈表。
這就是真正的道。
算法本質是什么？
算法是基於某種數據結構，快速高效的實現數據操作的方法。也就說，數據結構是算法的前提，解決一個問題必須先使用恰當的數據結構來對問題進行轉化，再在此基礎上，使用算法進行求解，才能夠事半功倍。