前言

第一次參加鐵人賽好可怕，但為了激勵自己更深入地學習，我只能硬著頭皮向前推進！(一定要撐到最後阿!
接下來，我會以演算法與資料結構講解為主，透過經典題目，以及Leetcode Easy題型來加以輔助， 如有錯誤歡迎指教~

先來說說演算法好了

什麼是演算法呢?
演算法其實不是一種程式語言，它在日常生活中無處不在，只是我們沒有察覺而已，以下是一些日常生活的例子:

1. 烹飪 : 烹飪食物的過程本身就是一種演算法，它需要一系列的步驟才能完成。
   備菜 ⇒ 洗菜 ⇒ 加工 ⇒ 完成
   
2. 路線規劃: 當你在使用導航(e.g. Google 地圖) 來抵達目的地時，它會幫你計算最短路線，甚至能夠根據路況找到最快抵達的路。
   

演算法其實是一門很古老的學問，像是如何生火、打獵、蓋金字塔等，人們總會使用演算法來達到目的。
所以到底什麼是演算法呢? 演算法簡單來說是一種以有限步驟的方法流程，用來解決特定問題或執行特定任務。簡單來說，演算法就是解決問題的方法流程。

而演算法有五個主要標準，通常被稱為「演算法的五個特性」，是指演算法應該具備以下特點：

1. 有限性 (Finiteness): 在執行有限個步驟後必須能夠停止。

2. 明確性（Definiteness）:每個步驟都必須明確且精準，不能存在模棱兩可的描述。

3. 輸入（Input）: 必須有 >=0 個輸入資料。

4. 輸出（Output）: 至少要有 >=1個輸出結果。

5. 有效性（Effectiveness）:必須在合理的時間內完成，不會無限循環或延伸。

那什麼是資料結構呢?

資料結構是電腦演算法的建構基石，也資料結構是一個儲存資料的方式。
簡單來說，資料結構根據數據的特性以及數量，做最適合的安排，以便於執行特定的操作，如插入、刪除、搜索和排序。
資料結構的設計極大影響處理數據的效率，而根據操作特點分為不同類型。

資料結構的常見類型包含陣列（Array）、鏈結串列（Linked List）、堆疊(Stack)、佇列(Queue)、樹（Tree）、圖（Graph）、堆積（Heap）、雜湊表（Hash table）等，每種資料結構都有它的侷限性。

現在，讓我們舉一個生活中的例子來說明資料結構，假設你正在經營一家圖書館，你需要管理數千本書籍。

• 陣列（Array）：你可以將書籍按照它們在書架上的順序排列，每本書都有一個編號。這樣，當讀者要找到特定的書時，你可以根據編號快速找到它。
• 鏈結串列（Linked List）：假設你的圖書館需要管理讀者的借閱歷史記錄。每當一位讀者借閱一本書或歸還一本書，你都需要記錄這個事件，以便跟蹤讀者的活動。
• 雜湊表（Hash table）：如果你想根據書籍的標題快速查找，你可以建立一個雜湊表，將書籍標題映射到書籍的位置。這樣，只需知道標題，就可以快速找到對應的書籍。
• 堆疊（Stack）:你的圖書館有一個特殊的書架，只能展示一本書，而你希望始終在這個書架上展示最新到館的書籍。每當一本新書到達圖書館，你將它放在書架上的現有書籍的上方。當需要更換展示的書籍時，你只需取下書架頂部的書籍，然後放上新到館的書籍。
• 佇列(Queue) : 假設你有一個等待借書的讀者隊列。每當一名讀者想要借一本書，你將他們加入到借書佇列的末尾。當一本書可以借給讀者時，你會從佇列的前端取出最先排隊的讀者，並交給他們一本書。這樣，確保了借書的公平性，因為最早等待的讀者會首先獲得書籍。
• 樹（Tree） : 假設你的圖書館擁有大量書籍，每本書都可以根據不同的分類進行組織，例如按照作者、主題或類型。你可以使用樹的結構，其中每個節點代表一個分類，並包含了相關書籍的信息。
• 圖（Graph） : 你可以使用圖結構來建立書籍之間的關聯性。每個節點代表一本書，而邊表示書籍之間的關聯，例如「相似主題」、「同一作者」或「推薦閱讀」。這樣的圖可以幫助讀者發現其他可能感興趣的書籍，並增強閱讀體驗。
• 堆積（Heap）:圖書館員的工作排程。每個節點代表一名圖書館員，並且每名員工有一個優先級，表示他們的能力或特殊技能。當需要分派任務時，你可以使用最小堆選擇具有最高優先級的員工，以確保最合適的員工處理特定工作。

Reference

書籍 :

• U. Manber, Introduction to Algorithms: A Creative Approach. Braille Jymico Inc., 2004.

• 資料結構 — 洪逸 編著

• 演算法 — 洪捷 編著

科技助手:

• Flaticon
• ChatGPT
• Wikipedia
• Microsoft Designer

不必因為進度落後而感到緊張，也別自責。每個人的旅程都是獨一無二的，前進的步伐也各不相同，最重要的是，勇於努力向前邁進。