資料結構和演算法的重要性想必各位在江湖上早就有所耳聞。它對我們最直接的影響就是面試，一般來說，程式設計師一面都會涉及資料結構和演算法知識，尤其是當前找工作比較難的情況下，各個公司會更加重視對候選人基本能力的考察。另外的影響是工作，以我為例，最開始在一家小公司做大資料的時候，由於資料量較大而計算資源不足，所以需要想盡各種辦法優化軟體的效能。最難解決的問題就是空間搜尋效率，當時用了kd-tree這種資料結構，以及最短路徑演算法（SPFA）。當然大部分情況下像這種常見的演算法呼叫現有的包即可，但有些時候需要結合業務做一些改進，這時候有紮實的基本功就顯得尤為重要了。

正好最近關注到學習資料結構和演算法的兩個工具，特別好用。下面我就分別介紹下這兩個工具，各位可以收藏一下，說不定以後能用到。

第一個工具是資料結構和演算法視覺化工具——Data Structure Visualizations。該工具由舊金山大學開發，地址：

https://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html

它的作用是將資料結構和演算法用視覺化的方式展現出來，方便我們理解其中的原理。類似的工具還挺多的，我對比了四五個之後，覺得這個是最好的。內容豐富、容易操作、訪問速度快且容易理解。雖然網站是英文的，但英文並不多，且都是些容易理解的術語。(可以關注公眾號 渡碼 回覆關鍵字 ds 獲取其他工具的連結）。下面我就帶大家體驗簡單體驗一下該工具如何使用。首先，來看看該工具包含多少內容

這隻截取了部分，可以看到其中包含了各種樹（二叉搜尋樹、紅黑樹、B樹）、各種排序（歸併排序、快速排序、堆排序）以及各種圖演算法（最短路徑、最小生成樹演算法）。基本上涵蓋了我們平時常見的資料結構和演算法。

下面再來看看該工具是如何操作的

上圖左邊是我用工具建立的一顆紅黑樹，右邊是一顆B+樹。可以看到頁面上沒有過多的冗餘資訊，只是包含了插入、刪除、列印相關的按鈕以及選項，學習成本特別低。在做插入和刪除時會有相應的動畫，來幫助我們瞭解資料結構本身的原理，下面錄了個小短視訊讓大家體驗一下。（這裡直接貼視訊確實沒整明白，放了個連結，大家可以在連結中找到）

紅黑樹（連結中第一個視訊）：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MjcwMjk4OA==&mid=2247484282&idx=1&sn=36685ee078f892223b2daeb11ead96f9&chksm=a6a3741991d4fd0f33cba3598e50b021ad5cf9a215c00c36f656b2bcd4396804d4b48b73d05d&token=1458642456&lang=zh_CN#rd

B+樹（連結中第二個視訊）：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MjcwMjk4OA==&mid=2247484282&idx=1&sn=36685ee078f892223b2daeb11ead96f9&chksm=a6a3741991d4fd0f33cba3598e50b021ad5cf9a215c00c36f656b2bcd4396804d4b48b73d05d&token=1458642456&lang=zh_CN#rd

其實從這裡我們也能大概看出紅黑樹和B+樹的一些區別，上圖B+樹中的元素比紅黑樹多，然而樹的高度卻比紅黑樹低。這一特點就決定了在資料庫場景中，不可能用紅黑樹做索引，那會導致樹高度非常高。這種視覺化的方式體感很強。

上面介紹了視覺化工具，下面再介紹一個數據結構和演算法的程式碼庫，地址：

https://github.com/TheAlgorithms/Pythonhttps://github.com/TheAlgorithms/Javascripthttps://github.com/TheAlgorithms/Javahttps://github.com/TheAlgorithms/C

有各種語言的版本。先來看看都包含什麼內容

這裡只是截取了部分內容，跟視覺化工具一樣，常見的資料結構和演算法基本都包含。

最後，用二分查詢的小例子，來將這兩個工具結合起來。二分查詢演算法很簡單，它是我出去找工作面試中出現頻率最高的一道題。雖然簡單但也別小看它，我做面試官的時候，仍然遇到有好多人寫不出來。Python版演算法庫程式碼地址：

https://github.com/TheAlgorithms/Python/blob/master/searches/binary_search.py

我自己也實現了一下，程式碼如下：

二分查詢過程如下（連結中第三個視訊）：

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MjcwMjk4OA==&mid=2247484282&idx=1&sn=36685ee078f892223b2daeb11ead96f9&chksm=a6a3741991d4fd0f33cba3598e50b021ad5cf9a215c00c36f656b2bcd4396804d4b48b73d05d&token=1458642456&lang=zh_CN#rd

這裡既包含了查詢過程，又包含了每一步查詢對應的執行程式碼，非常方便學習。

有視覺化工具和程式碼，再結合原理相信沒有學不會的資料結構和演算法。希望這兩個工具對你有用。回覆關鍵字 ds 獲取更多工具。

歡迎公眾號「渡碼」，輸出別地兒看不到的乾貨。