前言

原文:Preface

译者:飞龙

协议:CC BY-NC-SA 4.0

自豪地采用谷歌翻译

本书背后的哲学

数据结构和算法是过去 50 年来最重要的发明之一,它们是软件工程师需要了解的基础工具。但是在我看来,这些话题的大部分书籍都过于理论,过于庞大,也是“自底向上”的:

过于理论

算法的数学分析基于许多简化假设,它们限制了实践中的可用性。这个话题的许多描述都掩盖了简化,并专注于数学。在这本书中,我介绍了这个话题的最实际的子集,并省略或不强调其余的内容。

过于庞大

这些话题的大多数书籍至少有 500 页,有些超过 1000 页。通过关注我认为对软件工程师最有用的话题,我把这本书限制在 200 页以下。

过于“自底向上”

许多数据结构的书籍着重于数据结构如何工作(实现),而不是使用它们(接口)。在这本书中,我从接口开始,“自顶向下”。读者在学习如何使用 Java 集合框架中的结构之后,再了解它们的工作原理。

最后,有些书将这个材料展示在上下文之外,缺少动机:这只是另一个数据结构!我试图使之生动起来,通过围绕一个应用 - 网页搜索 - 来组织这些话题,它广泛使用数据结构,并且是一个有趣和重要的话题。

这个应用激发了一些话题,通常不会在介绍性数据结构的课中涵盖,包括 Redis 的持久化数据结构。

我已经做出了一些艰难的决定,来进行取舍,但我也做了一些妥协。我包括了大多数读者永远不会使用的一些话题,但是可能在技术面试中,你需要知道这些话题。对于这些话题,我提出了传统的观点和我怀疑的理由。

本书还介绍了软件工程实践的基本方面,包括版本控制和单元测试。大多数章节都包括一个练习,允许读者应用他们学到的内容。每个练习都提供自动化测试,来检查解决方案。对于大多数练习,我在下一章的开头展示我的解决方案。

0.1 预备条件

本书面向计算机科学及相关领域的大学生,专业软件工程师,软件工程培训人员和技术面试准备人员。

在你开始读这本书之前,你应该很熟悉 Java,尤其应该知道如何定义一个扩展现有类的新类,或实现一个interface。如果你不熟悉 Java 了,这里有两本书可以用于起步:

  • Downey 和 Mayfield,《Think Java》(O'Reilly Media,2016),它面向以前从未编程过的人。
  • Sierra 和 Bates,《Head First Java》(O'Reilly Media,2005),它适用于已经知道另一种编程语言的人。

如果你不熟悉 Java 中的接口,你可能需要在 http://thinkdast.com/interface 上完成一个名为“什么是接口”的教程 。

一个词汇注解:“接口”这个词可能会令人困惑。在应用编程接口(API)的上下文中,它指代一组提供某些功能的类和方法。

在 Java 的上下文中,它还指代一个与类相似的语言特性,它规定了一组方法。为了避免混淆,我将使用正常字体中的“接口”来表示接口的一般思想,代码字体的interface用于 Java 语言特性。

你还应该熟悉类型参数和泛型类型。例如,你应该知道如何使用类型参数创建对象,如ArrayList<Integer>。如果不是,你可以在 http://thinkdast.com/types 上了解类型参数。

你应该熟悉 Java 集合框架(JCF​​),你可以阅读 http://thinkdast.com/collections。特别是,你应该知道List interface,以及ArrayListLinkedList类。

理想情况下,你应该熟悉 Apache Ant,它是 Java 的自动化构建工具。你可以在 http://thinkdast.com/anttut 上阅读 Ant 的更多信息。

你应该熟悉 JUnit,它是 Java 的单元测试框架。你可以在 http://thinkdast.com/junit 上阅读更多信息。

处理代码

本书的代码位于 http://thinkdast.com/repo 上的 Git 仓库中 。

Git 是一个“版本控制系统”,允许你跟踪构成项目的文件。Git 控制下的文件集合称为“仓库”。

GitHub 是一个托管服务,为 Git 仓库提供存储和方便的 Web 界面。它提供了几种使用代码的方法:

  • 你可以通过按下Fork(派生)按钮,在 GitHub 上创建仓库的副本。如果你还没有 GitHub 帐户,则需要创建一个。派生之后,你可以在 GitHub 上拥有你自己的仓库,你可以使用它们来跟踪你编写的代码。然后,你可以“克隆”仓库,它将文件的副本下载到你的计算机。
  • 或者,你可以克隆仓库而不进行派生。如果你选择此选项,则不需要 GitHub 帐户,但你无法将更改保存在 GitHub 上。
  • 如果你不想使用 Git,你可以使用 GitHub 页面上的Download(下载)按钮或此链接http://thinkdast.com/zip,以 ZIP 压缩包格式下载代码。

克隆仓库或解压 ZIP 文件后,你应该有一个名为ThinkDataStructures的目录,其中有一个名为code的子目录。

本书中的示例是使用 Java SE 7 开发和测试的。如果你使用的是较旧的版本,一些示例将无法正常工作。如果你使用的是更新版本,那么它们都应该能用。

贡献者

这本书是我为纽约市 Flatiron School 写的课程的一个改编版,它提供了编程和网页开发相关的各种在线课程。他们提供基于这个材料的课程,提供在线开发环境,来自教师和其他学生的帮助,以及结业证书。你可以在 http://flatironschool.com上找到更多信息 。

  • 在 Flatiron School,Joe Burgess,Ann John 和 Charles Pletcher 通过实现和测试,提供了来自初始规范的指导,建议和更正。谢谢你们!
  • 我非常感谢我的技术审校员 Barry Whitman, Patrick White 和 Chris Mayfield,他提出了许多有用的建议,并捕获了许多错误。当然,任何剩余的错误都是我的错,而不是他们的错!
  • 感谢 Olin College 的数据结构和算法课程中的教师和学生,他们读了这本书并提供了有用的反馈。

如果你对文本有任何意见或建议,请发送至:feedback@greenteapress.com

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