In dieser Beitragsreihe werde ich meine Lernreise zu zwei Themen teilen, die sowohl in akademischen Umgebungen als auch in großen Technologieunternehmen ausführlich diskutiert werden: Algorithmen und Datenstrukturen. Obwohl diese Themen auf den ersten Blick abschreckend wirken mögen, insbesondere für diejenigen wie mich, die aufgrund anderer beruflicher Herausforderungen im Laufe ihrer Karriere keine Gelegenheit hatten, sich damit zu befassen, ist es mein Ziel, sie zugänglich zu machen.

Ich beginne mit den grundlegendsten Konzepten und gehe dann zu fortgeschritteneren Themen über, um eine Aufzeichnung meiner Entwicklung zu erstellen. Ich hoffe, dass diese Beiträge auch für alle nützlich sind, die sich auf dem gleichen Lernpfad befinden. Um tiefer einzutauchen, werde ich eine Kombination aus praktischen Herausforderungen auf Plattformen wie LeetCode sowie Lektüren und Diskussionen über die Theorie hinter jedem Algorithmus nutzen. Die Programmiersprache, die ich für diese Reise gewählt habe, ist JavaScript.

Warum lohnt es sich, Algorithmen zu studieren?

Algorithmen und Datenstrukturen sind grundlegende Komponenten bei der Konstruktion jeder Software. Viele davon sind das Ergebnis jahrelanger Studien zur effizienten Lösung komplexer Probleme und können in verschiedenen Bereichen der IT angewendet werden, beispielsweise in der Webentwicklung, im Backend und in der künstlichen Intelligenz. Das Verstehen von Algorithmen ist eine großartige Möglichkeit, optimierten Code zu schreiben. Darüber hinaus wird die Beherrschung dieser Konzepte oft in technischen Vorstellungsgesprächen bei großen Technologieunternehmen beurteilt, was für jeden interessant sein kann, der sich einem dieser Giganten anschließen möchte.

Was sind Algorithmen?

Algorithmen sind Anweisungen, die ein Problem lösen. Eine gängige Analogie, die ich im College gehört habe, ist die eines Kuchenrezepts: Man befolgt eine Reihe von Schritten, um das Endergebnis, also den Kuchen, zu erhalten.
Laut dem Buch Introduction to Algorithms wird erklärt, dass ein Algorithmus einen Wert oder eine Reihe von Werten als Eingabe verwendet und einen Wert oder eine Reihe von Werten als Ausgabe generiert. Ein praktischeres, auf die Entwicklung ausgerichtetes Beispiel wäre: Stellen Sie sich vor, Sie hätten eine unorganisierte Liste von Zahlen und müssten diese vom kleinsten zum größten ordnen. In diesem Fall ist die ungeordnete Liste die Eingabe und der Algorithmus ist die Folge von Schritten, die die Zahlen neu anordnet und so die geordnete Liste als Ausgabe generiert.

Was sind Datenstrukturen?
Datenstrukturen sind Möglichkeiten, Informationen zu organisieren und zu speichern, damit wir bei Bedarf darauf zugreifen und sie nutzen können. Wenn wir an ein Bücherregal denken, erkennen wir, dass Bücher auf verschiedene Arten organisiert werden können: unter anderem nach Thema, Autor, alphabetischer Reihenfolge, Farbe. Die Art und Weise, wie wir sie organisieren, hat direkten Einfluss darauf, wie leicht wir ein bestimmtes Buch finden.

Im weiteren Verlauf dieser Serie möchte ich diese Themen entmystifizieren und eine solide Wissensgrundlage aufbauen, sowohl für mich selbst als auch für alle, die meine Beiträge verfolgen. Der Weg zur Beherrschung von Algorithmen und Datenstrukturen kann eine Herausforderung sein, aber mit regelmäßiger Übung und Neugier glaube ich, dass wir alle die anfänglichen Schwierigkeiten überwinden und ein Kompetenzniveau erreichen können, das den Marktanforderungen entspricht, und außerdem effizientere und leistungsfähigere Entwickler werden können Probleme optimal zu lösen.

Ich hoffe, dass dieser Erfahrungsaustausch für mein Lernen genauso bereichernd ist wie für Ihres. Und dass dieser Prozess nicht nur produktiv ist, sondern auch Spaß machen kann. Schlagen Sie gerne Themen, neue Tools, Lernmaterialien oder sogar zusätzliche Herausforderungen vor. Ich werde es lieben, mit dir zusammen zu lernen!

Referenzen

Cormen, T. H., Leiserson, C. E., Rivest, R. L. & Stein, C. (2009). Einführung in Algorithmen (3. Aufl.). MIT Press.