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什么？程序竟然等于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法？

這個公式是大師 Niklaus Wirth 在 1976 年提出來的，40 多年過去了，這個公式還成立嗎？

對于做 Java 開發(fā)的朋友，可能會更加的贊同這個公式：

程序 =?框架 + SQL

今天，我們就來說說這些公式，我們先從 CRUD 開始說起

做 Java 開發(fā)的朋友，大部分都知道 CRUD，也就是 Create、Retrieve、Update、Delete 四個英文單詞頭字母的縮寫，翻譯成中文就是【增刪改查】的意思

也有很多人稱我們?Java 開發(fā)人員為【CRUD Boy】，因為我們的工作內(nèi)容一般就是面向數(shù)據(jù)庫的增刪改查，有的時候，有些人甚至還會帶著輕蔑的語氣說，你只會 CRUD 吧

我想說的是，我只會 CRUD 怎么了？軟件開發(fā)的本質(zhì)不就是 CRUD 嗎？

不信你來看下大神 Josh Bloch (JDK 源碼作者之一)?寫的代碼，你可以打開 JDK 的源碼，來看兩個類的源碼：

java.util.ArrayList?
java.util.LinkedList?

這兩個類都包含常用的 add、remove、set、get 等 CRUD 的方法

以上我們只看了大神 Josh Bloch 寫的兩個類，你看，大神寫的代碼也是離不開 CRUD 的

你可以打開任何一個類，類的方法絕大部分是逃不過?CRUD 這四種操作

軟件開發(fā)屬于信息技術(shù)，信息技術(shù)本質(zhì)就是對數(shù)據(jù)的處理，既然要處理數(shù)據(jù)，那么首先要解決數(shù)據(jù)存儲的問題，也就是將數(shù)據(jù) add 到某個地方，按照某種規(guī)則存儲起來

當(dāng)要用數(shù)據(jù)的時候，就去存儲數(shù)據(jù)的地方，按照一定的規(guī)則查詢指定的數(shù)據(jù)，有的時候還需要刪除不用的，或者要更新已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)，說白了，不就是數(shù)據(jù)的 CRUD 嗎？

說到數(shù)據(jù)的存儲，我們都知道，數(shù)據(jù)是存儲在磁盤中的，但是為了能快速的查詢操作數(shù)據(jù)，我們會將數(shù)據(jù)組織成符合查詢要求的結(jié)構(gòu)，比如線性結(jié)構(gòu)、樹結(jié)構(gòu)甚至圖結(jié)構(gòu)等，這就是我們所熟知的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

作為 Java 開發(fā)，我們一般處理關(guān)系型數(shù)據(jù)的時候，都會把數(shù)據(jù)存儲在 MySQL 這種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，為了提升數(shù)據(jù)庫的 CRUD 效率，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一般會將數(shù)據(jù)組織成像 B 樹或者 B+ 樹這種樹結(jié)構(gòu)

有了 MySQL 后，Java 業(yè)務(wù)開發(fā)就變簡單了，我們只需要根據(jù)業(yè)務(wù)寫 SQL 了，這些 SQL 本質(zhì)上就是對數(shù)據(jù)庫，或者說是對 B 樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 CRUD 了。

從這里我們看出，MySQL 中的數(shù)據(jù)都是組織成 B 樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后，我們寫的每個 SQL ，本質(zhì)上就是對 B 樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 CRUD，這些 CRUD 操作就是基于 B 樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法，看到這里，你是不是會認(rèn)同程序 =?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法這個公式呢？

上面我們是站在 SQL 的角度來分析的，你可能還會問，那框架代碼呢？有了框架，我們只要簡單的使用框架給的 API 就可以了，這里也可以說程序 = 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法？

如果我們脫去框架的華麗外衣，看看它的本質(zhì)，你的眼界會得到開闊

我們以大家熟悉的 Spring?框架來舉例，Spring 中的核心功能是 IOC，說白了就是維護(hù)對象與對象之間的引用關(guān)系，在這里，你可以將每個對象看作一個頂點(diǎn)，對象與對象之間的引用看成一條邊

而且邊是有方向的，比如對象 A?持有對象 B 的引用，那么頂點(diǎn) A 到頂點(diǎn) B 的邊的方向就是 A?--> B 了，表示對象 A 依賴于對象 B

在一個系統(tǒng)中，會有很多的對象，對象與對象之間有依賴關(guān)系，這樣，不就形成了一個有向圖嗎？

也就是說 Spring 管理的對象之間的關(guān)系，本質(zhì)上就是一個有向圖結(jié)構(gòu)，那么 Spring 中所有的功能其實就是基于有向圖這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之上的 CRUD 來實現(xiàn)的

可以看出，對于框架，如果脫去華麗的外衣的話，本質(zhì)上也是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法

以上，我們是站在整個框架的層面上來看數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的

實際上，對于每一個有成員變量的類來說，都是一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)存儲在類中的成員變量中，類中方法基本都是對成員變量中的數(shù)據(jù)進(jìn)行 CRUD，也就是說類中每個方法其實就是一個算法了

但是，要實現(xiàn)像 Spring 這種大型的框架，需要成千上萬個類，這些類怎么組織起來呢？這就要用到設(shè)計模式來組織成千上萬個類了

所以，在面向?qū)ο蟮氖澜缋铮@樣說可能會更加的合適：

程序 = 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法 + 設(shè)計模式

一個做 Java 開發(fā)的，做了一段時間后，如果只會：

做面向數(shù)據(jù)庫的 CRUD 的工作
調(diào)用框架提供的 API?

那么，你很容易被以下兩種人所替代：

剛畢業(yè)的應(yīng)屆生，他們要求的薪資比較低，還喜歡干活
剛培訓(xùn)轉(zhuǎn)行 Java 的人，他們剛轉(zhuǎn)行，一開始要求也低

我們 Java 開發(fā)只會 CRUD ，這是沒錯的，而且是好事，但是如果你只會面向某種數(shù)據(jù)庫 CRUD 的話呢，你就很容易達(dá)到瓶頸

其實，很多人帶著輕蔑的語氣說你只會 CRUD，很多時候他說的就是你只會面向數(shù)據(jù)庫的 CRUD

這個時候，你會想著怎么提升？

重點(diǎn)來了，其實提升需要做到兩個方面：橫向提升?和?縱向提升

1. 橫向提升

對于如何橫向提升的話，我們向 JDK 源碼大師 Josh Bloch 學(xué)習(xí)就可以了。

我們 Java 開發(fā)為什么容易達(dá)到瓶頸，其實本質(zhì)上就是因為我們只懂面向數(shù)據(jù)庫的 CRUD，或者說我們只懂面向 B 樹這一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 CRUD，也就是說技能太單一

你看?JDK 源碼大師?Josh Bloch，他之所以厲害，是因為他不單單懂 B 樹的 CRUD，他還精通 ArrayList、LinkedList、HashMap、TreeMap 等各種各樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 CRUD

當(dāng)然，你想提升的話，也不要求你對所有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 CRUD 都精通，這也沒必要，至少你需要對一些常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)精通，比如：數(shù)組、鏈表、棧和隊列、二叉樹、二叉查找樹、AVL 樹、紅黑樹、B 樹、哈希表、堆和優(yōu)先隊列、跳表、字典樹、圖結(jié)構(gòu)等

所以說，你如果真想提升的話，你首先要做的就是：掌握各種各樣的常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 CRUD，這樣你的視野會變得很開闊，編程能力也能得到非常大的提高，你被取代的概率就少了很多，這就是橫向提升

掌握各種各樣的比較基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 CRUD？這談何容易，很多人會這么認(rèn)為的，當(dāng)然可能也包括你，就是覺得一個字：難

但是，如果把每一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的每個操作，拆解好了，然后再來學(xué)，你還覺得難嗎？你可以體驗下下面的兩個例子

第一個例子：刪除雙向鏈表中指定索引的節(jié)點(diǎn)

第二個例子：平衡二叉樹 - AVL 樹中增加元素時的右旋轉(zhuǎn)操作

除了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，算法也是一個非常重要的部分，可以這么說：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法就是程序的靈魂了，同時也是一個 Java 程序員安身立命的核心競爭力所在

對于算法的話，我們一定要培養(yǎng)自己的算法思維，對于程序一步一步的選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后達(dá)到優(yōu)化程序的目的，我們來看一個算法問題

這個算法問題是 leetcode 里面的第 1 號算法題：兩數(shù)之和

題目描述：

給定一個整數(shù)數(shù)組 nums 和一個目標(biāo)值 target
請在數(shù)組中找出和為目標(biāo)值的兩個元素，并返回它們的數(shù)組下標(biāo)
注意：數(shù)組中同一個元素不能使用兩次

示例如下：

輸入：nums = [2,7,11,15], target = 9輸出：[0,1]解釋：因為 nums[0]?+?nums[1]?==?9?，返回?[0,?1]?。

如果上面的題目描述你沒看懂的話，可以看下面視頻解釋，如果題目你已經(jīng)懂了，下面的視頻可以跳過呢

當(dāng)面對一個算法問題時，先嘗試使用最簡單、最暴力的解法來解決，這道算法題的暴力解法就是線性查找，看下面的視頻講解：

當(dāng)暴力解法的時間復(fù)雜度很高的時候，我們可以嘗試對暴力解法進(jìn)行不斷的優(yōu)化，請先看使用二分查找來優(yōu)化算法：

二分查找雖然可以優(yōu)化降低時間復(fù)雜度，但是還有一個時間復(fù)雜度更低的哈希查找，接下來我們來看看怎么使用哈希查找，進(jìn)一步降低時間復(fù)雜度：

接下來就是追求算法的極致性能，只有這樣，才能培養(yǎng)你的算法思維，提高你的編程水平，看下面對這個算法的進(jìn)一步優(yōu)化：

你看，對于算法，就應(yīng)該這樣去不斷的訓(xùn)練，訓(xùn)練多了，你還怕算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)嗎？你還怕寫代碼嗎？

如果，這樣學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這樣刻意練習(xí)算法的話，相信，在很短的時間內(nèi)，你的編程能力會提高好多個檔次的

因為篇幅的原因，這里我也只能放一個算法的講解，更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的學(xué)習(xí)和練習(xí)，請長按下面的二維碼，然后可以查看：

說完橫向提升，接下來，我們再來討論同等重要的縱向提升

2. 縱向提升

所謂縱向提升，就是針對每個常用的技術(shù)，往深處學(xué)習(xí)，比如 Spring、MySQL 等技術(shù)

不管你怎么學(xué)習(xí)這些技術(shù)，你永遠(yuǎn)繞不開每個技術(shù)對應(yīng)的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的話題

比如你想學(xué)習(xí) MySQL 的話，你就得搞懂 B 樹或者 B+ 樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對基于 B 樹或者 B+ 樹之上的算法也是需要搞懂的

比如你想深入學(xué)習(xí) Spring，甚至說你想看 Spring 的源碼，那么你就需要對圖結(jié)構(gòu)及其算法搞懂

我們有很多人嘗試去看 Spring 源碼，但是很多人都放棄了，因為覺得看不懂，甚至去網(wǎng)上看一些老師講源碼的視頻，但是也很難看懂，其根本的原因就是你、甚至講源碼的老師都不懂圖這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法

可以看出，不管是橫向提升還是縱向提升，你都繞不開一個很重要的話題，那就是【數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法】

那么，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法這么重要，為什么很多人會不知道呢？

這是一個事實

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法在實際工作中的確很少會用到，這是一個事實，在平時的業(yè)務(wù)開發(fā)中，用到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的地方比較少。

雖然不得不承認(rèn)，懂?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法是很牛逼的一件事，但是，即使你不懂，也可以解決 80% 的問題。

不利于求職

面試中 70%?的題目與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法有關(guān)，這也是一個事實

隨著時間的推移，企業(yè)面試越來越重視數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法了，大廠的第一關(guān)便是算法，很多中小企業(yè)，也會問上一兩道算法編程題，如果，你不會的話，基本就和工作無緣了。

那為什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法在工作中明明用不到，卻在面試中頻頻提到呢？

首先，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法在面試中比較好考察，相對來說也比較公平，還可以看出這個人碼代碼的功力

其次，解決數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法問題的能力，同時可以反應(yīng)出一個人的思維能力，也能間接看出這個人在日后工作中，解決問題的能力、學(xué)習(xí)能力和成長潛力

職業(yè)高度受限

在軟件開發(fā)行業(yè)，從來都是算法先行，次基礎(chǔ)，技術(shù)為末。這也是程序員從業(yè)者金字塔的層級關(guān)系分布

在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法知識匱乏的情況下，工作三五年之后，大約可以達(dá)到中級水平，但是很難達(dá)到高級程序員水平，導(dǎo)致你的事業(yè)發(fā)展遇到瓶頸，升不上去，這也是一個事實

最不能接受的是，35 歲以后，你的編碼能力一定下降的，你寫代碼絕對不如 25 歲的程序員快，效率高

這時候，如果你對于各種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的認(rèn)知還是處于入門級或者中級階段的話，最終結(jié)果就是，隨著年齡的變大而不得不面對所謂的程序員中年危機(jī)了

其實，很多人覺得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法很難學(xué)，覺得非常遙遠(yuǎn)，但是如果你跟著老湯學(xué)習(xí)的話，那么這些知識并不難的，也不遙遠(yuǎn)的：

如果你不想只會業(yè)務(wù)開發(fā)的話，你要做的就是跟著老湯學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：

如果你能從大學(xué)畢業(yè)，那說明，你并不比任何人差，為什么別人能學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，而你卻學(xué)不好呢？并不是因為難學(xué)，最重要的原因是你沒有碰到好的老師

來，長按掃碼，跟著老湯一步一步走，只要你是從大專及以上畢業(yè)的，你就可以學(xué)會數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的：

?? 點(diǎn)「閱讀原文」跟老湯一起拿下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，就今天。

程序 = 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法？真的是這樣的嗎？

程序 = 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法？真的是這樣的嗎？