告别盲目刷题:图解算法和数据结构,带你构建解题模型库

告别盲目刷题!《图解算法和数据结构》图解算法思维,透彻讲解经典算法,助你构建解题模型,提升算法实力。

原文标题:打基础、冲竞赛、刷面试,这本算法书直接封神!

原文作者:图灵编辑部

冷月清谈:

《图解算法和数据结构》由 AtCoder 资深竞赛选手大槻兼资撰写,旨在帮助读者从“写得出代码”进阶到“设计得出解法”。本书以图解配合 C++ 代码,深入浅出地讲解算法思维和解题模型,适合备战技术面试、算法竞赛或希望提升算法功底的开发者和学生。

书中通过迷宫寻路问题展示了广度优先搜索的实际应用,强调排序算法在性能优化中的重要性,并将迪杰斯特拉算法形象地比喻为“拉紧绳子的操作”。全书分为四个单元,从基础概念到高级专题,内容循序渐进,并附带思考题巩固学习效果。

本书适合程序员、在读学生、算法竞赛选手和面试准备者,旨在通过系统梳理算法和代码实现,帮助读者理解问题模型,构建自己的解题模型库,从而在实际问题中更好地应用算法。

怜星夜思:

1、书中提到了AtCoder竞赛平台,大家平时在算法学习中会选择哪些平台进行练习?不同平台的特点是什么?
2、书中强调了算法思维的重要性,那么在实际工作中,算法能力主要体现在哪些方面?
3、书中提到了C++ STL,对于不熟悉C++的同学,学习算法应该先补C++,还是用其他语言直接上手?

原文内容

程序员之间,拼的从来不是谁写得快,而是谁想得清楚!

很多人说程序员是“写代码的人”,但真正厉害的人从来不只是会敲键盘——他们能建模、能分析,能把一个复杂问题拆清楚,然后用最优的方式解决它。
这背后的核心能力,说白了就两个字:算法

但遗憾的是,我们很多人学编程,学语法、写项目,却很少有人系统地教过我们该怎么用算法,把一个实际问题解得更好、更快。

《图解算法和数据结构》这本书,正是从这个角度出发:不只是教你怎么写代码,而是让你学会用算法“思考和解决问题”。

这是一本“能想清楚 + 写得出”的算法书!

作者大槻兼资是来自 AtCoder 的资深竞赛选手,现就职于 NTT 数据数理系统公司。他写这本书的初衷并不是“再出一本算法教材”,而是把算法的思维方式和解题模型拆解给你看。

书中很多例题都来自 AtCoder 平台,内容以动手画图 + 推理过程 + C++ 代码实现为主轴,非常适合:

  • 想从“写得出代码”走向“设计得出解法”的读者;

  • 准备技术面试,想补齐算法功底的开发者;

  • 正在准备算法竞赛、蓝桥杯、NOI 或者 AtCoder 的学生;

  • 对 C++ STL 用法还不熟练的刷题党。

书中几个实用又印象深刻的例子!

一、迷宫寻路问题,理解广度优先搜索
作者问题设定很生活化,假设你在一个迷宫里,从起点 S 出发,目标是走到终点 G。可以上下左右移动,但是不能走进墙壁。最少需要多少步?

针对这个迷宫问题作者用了广度优先搜索,在从 S 方格走一步可以到达的方格中写上“1”。接下来,在从“1”方格走一步可以到达的方格中写上“2”。这些也是从 S 方格走两步就可以到达的方格。然后,在从“2”方格走一步可以到达的方格中写上“3”,如此反复,直到最终到达 G方格。可见,G 方格中为“16”。这意味着从 S 方格到 G 方格的最少步数是 16,也就是最短路径长度为 16。不过值得注意的是,此搜索可以找到从 S 方格到任意方格的最短路径,而不仅仅是 G 方格。

书里用这样一个“从迷宫入口走到出口”的例子作为切入,不只是讲算法流程,而是让你动手画图、观察节点状态、写出判断逻辑,把抽象算法变成可推演的现实过程。

二、排序不仅是基础,更是性能关键

排序常常被认为是“学过就会”的基础内容,它不仅在实际场景中应用广泛,还是学习分治法、堆等数据结构以及随机算法等各种算法技巧的重要基础。作者总结了各种排序算法的特点和区别,让读者重新认识排序的多样性与实用性。

作者还将各种排序的步骤可视化出来,让人清晰明了!


三、迪杰斯特拉算法

这部分作者将迪杰斯特拉算法的过程可视化成“拉紧绳子的操作”来思考。假设将顶点 s 固定,然后用右手捏住从 S 出发的绳子,慢慢地向右移动。

每个节点之间拉着一根绳子,从起点开始,你像是用手一根一根地把绳子往前拉,每次拉紧最近的节点。这个“拉绳子”的过程,正好对应了迪杰斯特拉算法的每一步。作者通过可视化,帮助读者跳出公式记忆,真正“理解”算法逻辑

内容结构一目了然,进阶式设计非常合理

本书分成四大单元,共 18 章,内容由浅入深、理论与实践并重,每章后面还附带思考题,助你巩固所学:

1️⃣ 单元一(第1~2章):介绍算法和计算复杂度的基础概念;

2️⃣ 单元二(第3~7章):讲解五大算法设计技巧,包括递归、贪心、分治等;

3️⃣ 单元三(第8~12章):聚焦图、搜索、动态规划等经典算法内容;

4️⃣ 单元四(第13~18章):提这本书,适合你吗?阶段,包括图的高级算法、二分图、网络流等实战性强的专题。



作者简介

大槻兼资,1988 年出生。2014 年毕业于东京大学大学院信息理工学系研究科,获得信息理工学硕士学位。目前,他在 NTT 数据数理系统股份有限公司工作。他在 Software Design 杂志上连载“用拼图锻炼算法能力”系列文章。此外,他还在 Qiita 等平台上进行关于算法主题的普及活动。大槻兼资目前仍然将竞技编程作为一种爱好参与其中。

这本书,适合你吗?

如果你是:

👨‍💻 程序员日常补底层功力:系统梳理算法+代码实现,打通从“原理”到“应用”这一层。
👨‍🎓在读大学生、研究生:学校课程太快不够细,这本书帮你“翻译”和“消化”一遍。
🥇 准备参加算法竞赛的人:很多例题来自 AtCoder,讲法逻辑严密,适合备战比赛。
💼 准备面试的开发者:不要光刷 Leetcode,理解问题模型才是真正的通关法宝。
那么这本书将是你必不可少的帮手!

最后的话

说一句实在的:“会算法,不一定让你一夜变强;但不会算法,很容易在关键时刻掉链子。”

《图解算法和数据结构》这本书没有虚头巴脑的修饰,不用讲“学了它你能变天才”,但它会真诚地带你把每一个核心算法讲清楚、写明白。

📌 图解+代码+思路+习题,一个都不少。
📌 比起花两个月刷题,不如先花两周啃下这本书。

越早看,你就越快拥有自己的“解题模型库”。

推荐收藏,也值得反复翻看。👇

我觉得算法在工作中主要体现在三个方面:一是优化现有代码,提高运行效率;二是解决复杂问题,例如数据分析、机器学习等领域;三是设计新的系统架构,使其具有更好的可扩展性和性能。当然,不同的岗位对算法能力的要求也不一样。

其实用什么语言上手并不重要,关键是要理解算法的核心思想。Python、Java等语言都有丰富的库可以使用,可以让你把精力集中在算法本身,而不是语言细节上。等对算法有了更深入的理解,再学习C++也不迟。

如果是为了面试,那还是建议学习C++,因为很多公司的面试题都要求用C++实现。但如果是为了兴趣或者竞赛,选择自己最熟悉的语言就好。毕竟,编程语言只是工具,重要的是解决问题的思路。

哈哈,作为一条咸鱼程序员,我觉得算法在工作中最大的作用是…面试的时候能拿到offer!当然,玩笑归玩笑,算法好的确能帮助你更快地定位bug,写出更优雅的代码。毕竟,好的算法就像好的武功,能让你在代码的世界里更加游刃有余。

AtCoder确实是个不错的选择,题目质量高,难度曲线平滑,适合进阶。除了AtCoder,Codeforces也是很多算法爱好者推荐的平台,它的比赛频率高,可以有效提升解题速度和应变能力。不过Codeforces的题目描述有时候比较抽象,需要一定的英语阅读能力。

算法能力不仅仅是会写几个排序算法,更重要的是能把实际问题抽象成算法模型,然后选择合适的算法解决。比如在高并发场景下,如何设计高效的数据结构和算法来保证系统的稳定性和性能,这就需要扎实的算法功底。

关于算法练习平台,我个人比较常用LeetCode和牛客网。LeetCode题目量大,覆盖面广,适合系统性刷题,而且讨论区有很多优质的解题思路分享。牛客网则更偏向于国内的面试,有很多大厂的笔试题,可以模拟面试环境。

我建议是如果时间允许,最好还是系统学习一下C++的基础语法和STL。STL提供了很多现成的数据结构和算法实现,比如vector、map、priority_queue等,可以大大提高编程效率。当然,如果时间比较紧张,也可以先用Python等语言上手,熟悉算法思想后再学习C++。

我用过几个平台,感觉各有千秋。如果只是入门,可以考虑先在力扣上刷一些经典题目,熟悉基本的数据结构和算法。如果想挑战自己,可以去CodeForces或者AtCoder,那里的题目更考验思维和技巧。当然,如果目标是找工作,牛客网的面试题库也是必刷的。