python中的数据结构分析?

Python017

python中的数据结构分析?,第1张

1.Python数据结构

数据结构篇主要是阅读[Problem Solving with Python](Welcome to Problem Solving with Algorithms and Data Structures) [该网址链接可能会比较慢]时写下的阅读记录,当然,也结合了部分[算法导论](Introduction to Algorithms)

中的内容,此外还有不少wikipedia上的内容,所以内容比较多,可能有点杂乱。这部分主要是介绍了如何使用Python实现常用的一些数据结构,例

如堆栈、队列、二叉树等等,也有Python内置的数据结构性能的分析,同时还包括了搜索和排序(在算法设计篇中会有更加详细的介绍)的简单总结。每篇文

章都有实现代码,内容比较多,简单算法一般是大致介绍下思想及算法流程,复杂的算法会给出各种图示和代码实现详细介绍。

**这一部分是下

面算法设计篇的前篇,如果数据结构还不错的可以直接看算法设计篇,遇到问题可以回来看数据结构篇中的某个具体内容充电一下,我个人认为直接读算法设计篇比

较好,因为大家时间也都比较宝贵,如果你会来读这些文章说明你肯定有一定基础了,后面的算法设计篇中更多的是思想,这里更多的是代码而已,嘿嘿。**

(1)[搜索](Python Data Structures)

简述顺序查找和二分查找,详述Hash查找(hash函数的设计以及如何避免冲突)

(2)[排序](Python Data Structures)

简述各种排序算法的思想以及它的图示和实现

(3)[数据结构](Python Data Structures)

简述Python内置数据结构的性能分析和实现常用的数据结构:栈、队列和二叉堆

(4)[树总结](Python Data Structures)

简述二叉树,详述二叉搜索树和AVL树的思想和实现

2.Python算法设计篇

算法设计篇主要是阅读[Python Algorithms: Mastering Basic Algorithms in the Python Language](Python Algorithms: Mastering Basic Algorithms in the Python Language)[**点击链接可进入Springer免费下载原书电子版**]之后写下的读书总结,原书大部分内容结合了经典书籍[算法导论](Introduction to Algorithms),

内容更加细致深入,主要是介绍了各种常用的算法设计思想,以及如何使用Python高效巧妙地实现这些算法,这里有别于前面的数据结构篇,部分算法例如排

序就不会详细介绍它的实现细节,而是侧重于它内在的算法思想。这部分使用了一些与数据结构有关的第三方模块,因为这篇的重点是算法的思想以及实现,所以并

没有去重新实现每个数据结构,但是在介绍算法的同时会分析Python内置数据结构以及第三方数据结构模块的优缺点,也就意味着该篇比前面都要难不少,但

是我想我的介绍应该还算简单明了,因为我用的都是比较朴实的语言,并没有像算法导论一样列出一堆性质和定理,主要是对着某个问题一步步思考然后算法就出来

了,嘿嘿,除此之外,里面还有很多关于python开发的内容,精彩真的不容错过!

这里每篇文章都有实现代码,但是代码我一般都不会分

析,更多地是分析算法思想,所以内容都比较多,即便如此也没有包括原书对应章节的所有内容,因为内容实在太丰富了,所以我只是选择经典的算法实例来介绍算

法核心思想,除此之外,还有不少内容是原书没有的,部分是来自算法导论,部分是来自我自己的感悟,嘻嘻。该篇对于大神们来说是小菜,请一笑而过,对于菜鸟

们来说可能有点难啃,所以最适合的是和我水平差不多的,对各个算法都有所了解但是理解还不算深刻的半桶水的程序猿,嘿嘿。

本篇的顺序按照原书[Python Algorithms: Mastering Basic Algorithms in the Python Language](Python Algorithms: Mastering Basic Algorithms in the Python Language)的章节来安排的(章节标题部分相同部分不同哟),为了节省时间以及保持原著的原滋原味,部分内容(一般是比较难以翻译和理解的内容)直接摘自原著英文内容。

**1.

你也许觉得很多内容你都知道嘛,没有看的必要,其实如果是我的话我也会这么想,但是如果只是归纳一个算法有哪些步骤,那这个总结也就没有意义了,我觉得这

个总结的亮点在于想办法说清楚一个算法是怎么想出来的,有哪些需要注意的,如何进行优化的等等,采用问答式的方式让读者和我一起来想出某个问题的解,每篇

文章之后都还有一两道小题练手哟**

**2.你也许还会说算法导论不是既权威又全面么,基本上每个算法都还有详细的证明呢,读算法导论岂

不更好些,当然,你如果想读算法导论的话我不拦着你,读完了感觉自己整个人都不好了别怪小弟没有提醒你哟,嘻嘻嘻,左一个性质右一个定理实在不适合算法科

普的啦,没有多少人能够坚持读完的。但是码农与蛇的故事内容不多哟,呵呵呵**

**3.如果你细读本系列的话我保证你会有不少收获的,需要看算法导论哪个部分的地方我会给出提示的,嘿嘿。温馨提示,前面三节内容都是介绍基础知识,所以精彩内容从第4节开始哟,么么哒 O(∩_∩)O~**

(1)[Python Algorithms - C1 Introduction](Python Algorithms)

本节主要是对原书中的内容做些简单介绍,说明算法的重要性以及各章节的内容概要。

(2)[Python Algorithms - C2 The basics](Python Algorithms)

**本节主要介绍了三个内容:算法渐近运行时间的表示方法、六条算法性能评估的经验以及Python中树和图的实现方式。**

(3)[Python Algorithms - C3 Counting 101](Python Algorithms)

原书主要介绍了一些基础数学,例如排列组合以及递归循环等,但是本节只重点介绍计算算法的运行时间的三种方法

(4)[Python Algorithms - C4 Induction and Recursion and Reduction](Python Algorithms)

**本节主要介绍算法设计的三个核心知识:Induction(推导)、Recursion(递归)和Reduction(规约),这是原书的重点和难点部分**

(5)[Python Algorithms - C5 Traversal](Python Algorithms)

**本节主要介绍图的遍历算法BFS和DFS,以及对拓扑排序的另一种解法和寻找图的(强)连通分量的算法**

(6)[Python Algorithms - C6 Divide and Combine and Conquer](Python Algorithms)

**本节主要介绍分治法策略,提到了树形问题的平衡性以及基于分治策略的排序算法**

(7)[Python Algorithms - C7 Greedy](Python Algorithms)

**本节主要通过几个例子来介绍贪心策略,主要包括背包问题、哈夫曼编码和最小生成树等等**

(8)[Python Algorithms - C8 Dynamic Programming](Python Algorithms)

**本节主要结合一些经典的动规问题介绍动态规划的备忘录法和迭代法这两种实现方式,并对这两种方式进行对比**

(9)[Python Algorithms - C9 Graphs](Python Algorithms)

**本节主要介绍图算法中的各种最短路径算法,从不同的角度揭示它们的内核以及它们的异同**

(a) 算法复杂度为O(n),因为只有一个while循环,且i<n,所以复杂度是线性级,仅跟n有关

(b) 算法复杂度为O(n²),实际上算法复杂度为nxn/2 = n²/2,因为有for循环的嵌套

(c) 算法复杂度为O(n),因为只有while循环,尽管里面i=ix2,但是这是常数级操作

(d) 算法复杂度为O(log i),这是对数级操作,每次i除以2,所以是log(i)base(2)

(e) 算法复杂度为O(n log n)

(f) 算法复杂度为O(2^i),这是一个递归算法,为指数级

(g) 算法复杂度为O(n 2^n),这是一个交换数据的算法,是一个递归+一个for 循环

其实python非常适合初学者入门。相比较其他不少主流编程语言,有更好的可读性,因此上手相对容易。自带的各种模块加上丰富的第三方模块,免去了很多“重复造轮子”的工作,可以更快地写出东西。

我是真正零基础开始学Python的,从一开始的一窍不通,到3个月后成功搭建了一个动态网站(没有用任何框架)。相比于计算机大牛,我更加知道一个小白将会遇到什么坑,遇到哪些难点。我把我的学习过程写在下面,并附上在每个阶段的学习资料,希望对零基础的Python学习

想学习编程但不知如何开始的朋友。回答这类问题的人往往只是列出书单资源然后给出一个大致的方向。有些朋友一开始就扎入了理论学习的汪洋大海,从苦读类似《算法导论》开始,能够坚持读下来的寥寥无几,学习的积极性也被不断的挫败感消磨的所剩无几。可以加Python技术直播裙【三零四零五零七九九】 群里大佬生动的讲解可以让你思路更清晰,互动直播,遇到问题里面有大佬解答指导!

一直以来,编程对我而言是一种「黑魔法」般的存在。今年阿里月饼门,当很多人都参与到是非之争的时候,我更加着迷于程序员区区几行代码的脚本所展现出的威力,对于外行而言,这是超乎他们想象之外的某种能力——为什么我守在电脑面前盯着秒针然后拼命点击鼠标都不一定能抢到的礼物,程序员只需要提前花5分钟写3行代码就轻松搞定?

所以,我的心底深处一直都想变成这样的一位魔法师。今年的8月,刚好工作上想要开发一个基于微信的英语学习网站,借此机会,我决定好好学习一下编程。在此之前,我所有关于程序的知识仅仅来源于两部分,一是本科时期的C语言必修课,现在已经忘的一干二净,不过好歹我从中明白编程是怎么回事;第二部分是大概两年前由于工作关系学的一些Python,不过只是皮毛,现在忘的七七八八。

简单说,我的目标是建立一个网站,不过这个网站是动态的,也就是说它能识别谁登陆,然后对不同的人显示不同的内容。而当时的现实是,我完全不明白网页是如何显示出来的?譬如每个人登陆知乎的时候看到的是定制化的页面,后台是如何基于每个ID来组织出不同的页面的?所有我们看到的问题,回答,参与的评论在背后的服务器上是以一种什么样的形式存在的?又比如为什么有些页面只能在微信端打开,在电脑上就会出错?(不知道你有没有发现这一点)

当时我的心中充满了无数个类似的问号?当然如果你也是小白,一定有着同样的疑问。

好处是一开始就明确了学习的目的:Web建站。所以我的学习方案基本就是通过做项目学习,哪里不懂就解决哪里,边做边学习,不断推进。另外,由于知道很多成功的网站在用Python做服务器开发,比如知乎,所以我就自然选择了Python。

于是我就开始了我充满着挫败感和成就感的编程之路……

从8月到12月的四个月里,除去本来的工作,为了学习质量,我会保证平均每天4个小时的学习时间,周末也不例外。另外,所有的文档,问答都尽量看英文的,这可以帮你剩下大量的时间。12月13日,我做的网站上线了,3天时间大概有5000人访问了这个网站,我有时在后台看着日志,不免有些心潮喷涌,我想把自己的经验写下来,希望对于那些有心学习编程但无从下手的朋友提供一些帮助和鼓励。

现在回头看,我认为这一段时间的造轮子是提升编程能力最快的时候。比如为了写ORM,就必须去花很多时间学习SQL,去了解Python里面的metaclass,而如果用一个现成的框架,我很有可能偷懒不去关注某些细节。而不出问题还好,一旦出问题,我就只能跪。另外,造轮子迫使我在开始的时候就构思整个框架,因为我必须尽可能的考虑到所有的情况,于是就会不断的强迫自己完善知识体系,和别人的代码作对比从而改进自己的,这个过程充满了无尽的挫败感,但是得来的成就和快乐也是无可比拟的。

关于自学python

个人最大3点经验

1. 找一本浅显易懂,例程比较好的教程,从头到尾看下去。

不要看很多本,专注于一本。把里面的例程都手打一遍,搞懂为什么。我当时看的是《简明python教程》,不过这本书不是非常适合零基础初学者。

2. 去找一个实际项目练手。

我当时是因为要做一个网站,不得已要学python。这种条件下的效果比你平时学一门新语言要好很多。所以最好是要有真实的项目做。可以找几个同学一起做个网站之类。注意,真实项目不一定非要是商业项目,你写一个只是自己会用的博客网站也是真实项目,关键是要核心功能完整。

3.最好能找到一个已经会python的人。问他一点学习规划的建议(上知乎也是个途径),然后在遇到卡壳的地方找他指点。

这样会事半功倍。但是,要学会搜索,学会如何更好地提问。没人愿意帮你写作业或是回答“一搜便知”的问题。

然而,别人的经验未必能完全复制。比如我没有说的是,在自学python之前,我已在学校系统学习过其他的编程语言。

对于完全没有编程经验的初学者,在学习python的时候,面对的不仅仅是python这门语言,还需要面临“编程”的一些普遍问题,比如:

· 从零开始,不知道从何入手,找了本编程教材发现第二章开始就看不懂了

· 缺少计算机基础知识,被一些教程略过的“常识性”问题卡住

· 遇到问题不知道怎么寻找解决方案

· 看懂语法之后不知道拿来做什么,学完一阵子就又忘了

· 缺少数据结构、设计模式等编程基础知识,只能写出小的程序片段

所以除了前面说的3点经验,

给编程初学者的额外建议

1、首先要有信心。虽然可能你看了几个小时也没在屏幕上打出一个三角形,或者压根儿就没能把程序运行起来。但相信我,几乎所有程序员一开始都是这么折腾过来的。

2、选择合适的教程。有些书很经典,但未必适合你,可能你写了上万行代码之后再看它会比较好。

3、写代码,然后写更多的代码。光看教程,编不出程序。从书上的例程开始写,再写小程序片段,然后写完整的项目。

4、除了学习编程语言,也兼顾补一点计算机基础,和英语。

5、不但要学写代码,还要学会看代码,更要会调试代码。读懂你自己程序的报错信息。再去找些github上的程序,读懂别人的代码。

6、学会查官方文档,用好搜索引擎和开发者社区。