从0开始学算法——第一天（如何高效学习算法）

写在开头的话

在现代计算机科学中，算法无处不在。无论是软件开发、数据分析，还是机器学习，算法都起着至关重要的作用。掌握算法不仅能提高编程能力，还能帮助解决复杂问题，从而增强职场竞争力。本章节将深入探讨如何高效学习算法，提供实用的方法和技巧，帮助你在这一领域中快速成长。

知识点：

（1）如何高效学习算法

如何高效学习算法

如何高效学习算法，本质上属于“如何高效学习？“的一个讨论的范围，只是问题圈定的范围更小，也更有针对性。学习算法是件长期的事情，不可能一两天速成，请放弃“一周速成算法”的想法。下面是总体纲领：

制定学习计划

制定一个合理的学习计划是高效学习的第一步。目标应该明确，包括短期目标（如每周学习特定算法）和长期目标（如掌握全部常用算法）。根据目标选择合适的学习资源，如书籍、在线课程和视频教程。学习计划细致到每周大概有哪些章节，哪些知识点，循序渐进，不断拓展知识点，结成一张算法的知识网络。

理论与实践结合

仅仅学习理论知识并不足以掌握算法，实践是巩固学习的重要环节。建议在学习每个算法后，立即进行编程实践。可以使用 LeetCode、HackerRank 等在线平台进行练习，解决实际问题，加深对算法的理解。

刷题练习的时候有几个可以参考的策略：

1.尽可能追求完美：在做题时，不应满足于简单通过，而要寻找更优的解法。算法能力的提升与做题数量有关，但不是线性关系。多尝试不同解法，如果有困难，可以参考他人的方法。

2.不断跳出舒适区：刷题时避免只做自己擅长的题目。建议挑战自己，专注于不擅长的领域，通过不断练习提升能力。例如，针对动态规划的题型，持续练习可以显著提高解决能力。

3.时常分类总结：刷题不应仅仅是数量的积累，建议按照题型分类进行练习，研究每种类型的解法和套路。这种有目的的练习能更有效地提升算法能力。

4.充分利用资源：推荐使用 LeetCode 和牛客网等刷题平台，借助讨论区和他人的解法，帮助自己更好地理解和优化解题思路。

分阶段学习

细分阶段

将学习过程分为多个阶段，从基础算法逐步深入到复杂算法。每个阶段都应设定具体的重点和目标。例如，可以从简单的排序算法开始，逐步过渡到动态规划和图算法。学习算法是一件相对枯燥的事情，不可能一蹴而就。深入到精通任何一门知识的都需要一个系统化的学习方法，如果这门知识越是有难度，前期就越是枯燥无味，或者甚至觉得很困难，让大家产生畏难心理，就像是看见一桌大山，不敢前进一步。无论如何，请记住：学习算法和爬山一样，山高万仞，只登一步。

在基础学习阶段，先掌握基本概念和常用数据结构，比如了解算法和数据结构的基本概念，熟悉常见的数据结构，如数组、链表、栈、队列、哈希表、树和图；在进阶的阶段深入理解常用算法和复杂数据结构，学习更复杂的排序算法（如快速排序、归并排序）和搜索算法（如二分搜索），掌握图算法（如 BFS 和 DFS）、动态规划和贪心算法的基本思想。最后的最后，我们需要整合所学知识，提高综合解题能力，复习所有已学算法，进行综合练习，尝试解决综合性较强的问题，分析各种算法的时间和空间复杂度。

学不懂怎么办

如果在某个章节，怎么也不懂，不要害怕。这里我们用动态规划的学习来举例：

1. 先保证基本的知识点都大致了解，基本概念都过一遍，阅读相关的教材或在线课程，深入学习动态规划的理论基础和基本概念。书籍如《算法导论》或网上的课程都可以提供系统的讲解。
2. 寻找具体的例子来帮助理解动态规划的思路。例如，斐波那契数列、背包问题和最长公共子序列等经典问题，可以通过实例逐步理解动态规划的基本思想。
3. 查看他人的解题思路和代码实现，可以帮助你发现不同的解法和思路。可以在 LeetCode 等平台上查看讨论区，了解其他人是如何解决同样的问题的。
4. 多动手，将问题的状态和决策过程可视化，使用图表或表格记录状态转移的过程，这样可以更清晰地理解动态规划的状态和转移方程。
5. 不断的练习，很多时候我们会在不断练习中顿悟。不断练习各种动态规划题目，从简单到复杂逐步提高。随着练习的增加，对动态规划的理解会逐渐加深。
6. 如果仍然感到困惑，可以向同学、老师或在线社区寻求帮助，讨论自己的理解和疑惑，得到他人的建议和解答。

在学校的同学，肯定也是能接触到学校开设的算法或者数据结构的课程，学校课程有学校课程的特色，而本课程更多的是贴近真实的考察题目，在每个算法讲解之后，都会有实际大厂频繁考察的题目，用于训练，同时在不少章节，都会有动图，过程讲解图片，让大家能够更加生动的理解课程。

Q&A

上面几点，大家可能有点蒙，我尝试用问答的形式来解答可能的一些疑问：

问题：如果我只看，不写代码，能不能学会算法？

答案：不能，和吃饭一样，只看不吃，会饿晕。只有真正从手下写出的代码，才有可能是自己理解的。多练习，算法学习是不断实践的过程。

问题：数学对于算法重要么？

答案：重要！最后学到的都是数学，所以数学也要好好学。

问题：看不懂算法代码怎么办？

答案：找一个例子，运行代码，不断的 debug，手上拿一本笔记本，尝试画一下每个执行节点，描述一下数据变化和变化的原因，多重复几遍，看懂不难。

问题：可不可以直接开始刷题？

答案：对于大部分人来说不可取，因为连常见的数据结构，如链表、树以及常见的算法思想，如递归、枚举、动态规划这些都没学过，盲目的刷题，每道题都会做很久，甚至答案都看不懂，是会很受挫的，不利于长期学习。

问题：学习算法能不能靠自己想？

答案：不完全，思考题目解法的时候可以先自己想，但是学习知识点的时候请务必带着好奇心，学习前人提出的知识精华，建立基础的知识框架。在学习别人的解法时，深入分析其背后的思路和原理，了解为什么选择这种方法以及其优缺点。这有助于培养批判性思维。

使用工具和资源

推荐书籍

• 《算法导论》：涵盖了各种算法的设计与分析，是学习算法的经典教材。（算法圣经，如果短期看不懂没关系）
• 《算法》：红宝书，详细介绍了数据结构和算法的实现与应用。
• 《编程之美》：通过实际问题分析，介绍了多种算法的应用。

在线学习平台

• Coursera、edX、Udacity：提供各种算法和数据结构的在线课程，适合系统学习。
• LeetCode、HackerRank：提供算法练习和竞赛，有助于实际应用能力的提升。

参与编程竞赛

参加 ACM/ICPC、Google Code Jam 等编程竞赛，可以在实践中提高算法能力。这类竞赛通常涵盖了多种算法问题，能有效锻炼问题解决能力。

总结

学习算法是一个长期的过程，关键在于坚持和实践。通过制定合理的学习计划、结合理论与实践、逐步深入理解，能够有效提升算法能力。在学习的过程中，持续反思和总结经验，能帮助更好地掌握算法技巧。