程的 KISS 秘诀：短小精悍！ Go 语言通过改善或去除在 C、C++ 或 Java 中的一些所谓“开放”特性来让开发者们的工作更加便利。这里只举例 其中的几个，比如对于变量的默认初始化，内存分配与自动回收，以及更简洁却不失健壮的控制结构。同时我们也会 发现 Go 语言旨在减少不必要的编码工作，这使得 Go 语言的代码更加简洁，从而比传统的面向对象语言更容易阅读 和理解。 与 C++ 或 书栈(BookStack.CN) 构建 但是 Go 语言同时也是一门可以用于实现一般目标的语言，例如对于文本的处理，前端展现，甚至像使用脚本一样使 用它。 值得注意的是，因为垃圾回收和自动内存分配的原因，Go 语言不适合用来开发对实时性要求很高的软件。 越来越多的谷歌内部的大型分布式应用程序都开始使用 Go 语言来开发，例如谷歌地球的一部分代码就是由 Go 语言 完成的。 如果你想知道 编译器产生的是本地可执行代码，这些代码仍旧运行在 Go 的 runtime（这部分的代码可以在 runtime 包中找到）当中。这个 runtime 类似 Java 和 .NET 语言所用到的虚拟机，它负责管理包括内存分配、垃圾回收 （第 10.8 节）、栈处理、goroutine、channel、切片（slice）、map 和反射（reflection）等等。 runtime 主要由 C 语言编写（Go 1.5

程的 KISS 秘诀：短小精悍！ Go 语言通过改善或去除在 C、C++ 或 Java 中的一些所谓“开放”特性来让开发者们的工作更加便利。 这里只举例其中的几个，比如对于变量的默认初始化，内存分配与自动回收，以及更简洁却不失健壮的控 制结构。同时我们也会发现 Go 语言旨在减少不必要的编码工作，这使得 Go 语言的代码更加简洁，从而 比传统的面向对象语言更容易阅读和理解。 与 C++ 或 象化和高性能。当我们进入到物联网时代，CEP 必然会成为人们关注的焦点。 但是 Go 语言同时也是一门可以用于实现一般目标的语言，例如对于文本的处理，前端展现，甚至像使用 脚本一样使用它。 值得注意的是，因为垃圾回收和自动内存分配的原因，Go 语言不适合用来开发对实时性要求很高的软 件。 越来越多的谷歌内部的大型分布式应用程序都开始使用 Go 语言来开发，例如谷歌地球的一部分代码就是 由 Go 语言完成的。 如果你想 编译器产生的是本地可执行代码，这些代码仍旧运行在 Go 的 runtime（这部分的代码可以在 runtime 包中找到）当中。这个 runtime 类似 Java 和 .NET 语言所用到的虚拟机，它负责管理包括内存 分配、垃圾回收（第 10.8 节）、栈处理、goroutine、channel、切片（slice）、map 和反射 （reflection）等等。 runtime 主要由 C 语言编写（Go 1.5

3. 两种实现对比 支持操作 两种实现都支持栈定义中的各项操作，数组实现额外支持随机访问，但这已经超出栈的定义范畴，一般不会用 到。 时间效率 在数组（列表）实现中，入栈与出栈操作都是在预先分配好的连续内存中操作，具有很好的缓存本地性，效率 很好。然而，如果入栈时超出数组容量，则会触发扩容机制，那么该次入栈操作的时间复杂度为 ?(?) 。 在链表实现中，链表的扩容非常灵活，不存在上述数 double ）时，则结论如下： ‧ 数组实现的栈在触发扩容时会变慢，但由于扩容是低频操作，因此 总体效率更高； ‧ 链表实现的栈可以提供 更加稳定的效率表现； 空间效率 在初始化列表时，系统会给列表分配“初始容量”，该容量可能超过我们的需求。并且扩容机制一般是按照特 定倍率（比如 2 倍）进行扩容，扩容后的容量也可能超出我们的需求。因此，数组实现栈会造成一定的空间浪 费。 当然，由于结点需要额外存储指针，因此 Addressing」。 6.2.1. 哈希表扩容 哈希函数的最后一步往往是对桶数量 ? 取余，以将哈希值映射到桶的索引范围，从而将 key 放入对应的桶中。 当哈希表容量越大（即 ? 越大）时，多个 key 被分配到同一个桶中的概率就越低，冲突就越少。 因此，在哈希表内的冲突整体比较严重时，编程语言一般通过扩容哈希表来缓解。与数组扩容类似，哈希表扩 容需要将所有键值对从原哈希表移动至新哈希表，开销很大。

我们可以将数据结构与算法类比为拼装积木，积木代表数据，积木的形状和连接方式等代表数据结构， 拼装积木的步骤则对应算法。 1. Q & A Q：作为一名程序员，我在日常工作中从未用算法解决过问题，常用算法都被编程语言封装好了，直接用就 可以了；这是否意味着我们工作中的问题还没有到达需要算法的程度？ 如果把具体的工作技能比作是武功的“招式”的话，那么基础科目应该更像是“内功”。 我认为学算法（以及其他基础科目） ‧ 递归：将问题分解为子问题 ?(?) = ?+?(?−1) ，不断（递归地）分解下去，直至基本情况 ?(1) = 1 时终止。 1. 调用栈 递归函数每次调用自身时，系统都会为新开启的函数分配内存，以存储局部变量、调用地址和其他信息等。 这将导致两方面的结果。 ‧ 函数的上下文数据都存储在称为“栈帧空间”的内存区域中，直至函数返回后才会被释放。因此，递归 通常比迭代更加耗费内存空间。 着最初被调用的函数实际上是最后完成其求和操作的，这种工作机制与栈的“先入后出”原则异曲同工。 事实上，“调用栈”和“栈帧空间”这类递归术语已经暗示了递归与栈之间的密切关系。 1. 递：当函数被调用时，系统会在“调用栈”上为该函数分配新的栈帧，用于存储函数的局部变量、参数、 返回地址等数据。 2. 归：当函数完成执行并返回时，对应的栈帧会被从“调用栈”上移除，恢复之前函数的执行环境。 因此，我们可以使用一个显式的栈来模拟调用栈的行为，从而将递归转化为迭代形式：

‧ 递归：将问题分解为子问题 ?(?) = ?+?(?−1) ，不断（递归地）分解下去，直至基本情况 ?(1) = 1 时终止。 1. 调用栈 递归函数每次调用自身时，系统都会为新开启的函数分配内存，以存储局部变量、调用地址和其他信息等。 这将导致两方面的结果。 ‧ 函数的上下文数据都存储在称为“栈帧空间”的内存区域中，直至函数返回后才会被释放。因此，递归 通常比迭代更加耗费内存空间。 着最初被调用的函数实际上是最后完成其求和操作的，这种工作机制与栈的“先入后出”原则异曲同工。 事实上，“调用栈”和“栈帧空间”这类递归术语已经暗示了递归与栈之间的密切关系。 1. 递：当函数被调用时，系统会在“调用栈”上为该函数分配新的栈帧，用于存储函数的局部变量、参数、 返回地址等数据。 2. 归：当函数完成执行并返回时，对应的栈帧会被从“调用栈”上移除，恢复之前函数的执行环境。 因此，我们可以使用一个显式的栈来模拟调用栈的行为，从而将递归转化为迭代形式： 表格，其中每个单元格都可以存储一定大 小的数据。 第 3 章 数据结构 hello‑algo.com 53 系统通过内存地址来访问目标位置的数据。如图 3‑2 所示，计算机根据特定规则为表格中的每个单元格分配 编号，确保每个内存空间都有唯一的内存地址。有了这些地址，程序便可以访问内存中的数据。 图 3‑2 内存条、内存空间、内存地址 Tip 值得说明的是，将内存比作 Excel 表格是一个简化的

‧ 递归：将问题分解为子问题 ?(?) = ?+?(?−1) ，不断（递归地）分解下去，直至基本情况 ?(1) = 1 时终止。 1. 调用栈 递归函数每次调用自身时，系统都会为新开启的函数分配内存，以存储局部变量、调用地址和其他信息等。 这将导致两方面的结果。 ‧ 函数的上下文数据都存储在称为“栈帧空间”的内存区域中，直至函数返回后才会被释放。因此，递归 通常比迭代更加耗费内存空间。 着最初被调用的函数实际上是最后完成其求和操作的，这种工作机制与栈的“先入后出”原则异曲同工。 事实上，“调用栈”和“栈帧空间”这类递归术语已经暗示了递归与栈之间的密切关系。 1. 递：当函数被调用时，系统会在“调用栈”上为该函数分配新的栈帧，用于存储函数的局部变量、参数、 返回地址等数据。 2. 归：当函数完成执行并返回时，对应的栈帧会被从“调用栈”上移除，恢复之前函数的执行环境。 因此，我们可以使用一个显式的栈来模拟调用栈的行为，从而将递归转化为迭代形式： 表格，其中每个单元格都可以存储一定大 小的数据。 第 3 章 数据结构 hello‑algo.com 53 系统通过内存地址来访问目标位置的数据。如图 3‑2 所示，计算机根据特定规则为表格中的每个单元格分配 编号，确保每个内存空间都有唯一的内存地址。有了这些地址，程序便可以访问内存中的数据。 图 3‑2 内存条、内存空间、内存地址 � 值得说明的是，将内存比作 Excel 表格是一个简化的类比，实际内存的工作机制比较复杂，涉

‧ 递归：将问题分解为子问题 ?(?) = ?+?(?−1) ，不断（递归地）分解下去，直至基本情况 ?(0) = 0 时终止。 1. 调用栈 递归函数每次调用自身时，系统都会为新开启的函数分配内存，以存储局部变量、调用地址和其他信息等。 这将导致两方面的结果。 ‧ 函数的上下文数据都存储在称为“栈帧空间”的内存区域中，直至函数返回后才会被释放。因此，递归 通常比迭代更加耗费内存空间。 Excel 表格，其中每个单元格都可以存储一定大小的数据， 在算法运行时，所有数据都被存储在这些单元格中。 系统通过内存地址来访问目标位置的数据。如图 3‑2 所示，计算机根据特定规则为表格中的每个单元格分配 编号，确保每个内存空间都有唯一的内存地址。有了这些地址，程序便可以访问内存中的数据。 图 3‑2 内存条、内存空间、内存地址 内存是所有程序的共享资源，当某块内存被某个程序占用时，则无法被其他程序同时使用了。因此在数据结 字符，包括各种语言的字符、符号、甚至是表情符号等。在庞大的 Unicode 字符集中，常用的字符占用 2 字 节，有些生僻的字符占 3 字节甚至 4 字节。 Unicode 是一种字符集标准，本质上是给每个字符分配一个编号（称为“码点”），但它并没有规定在计算机 中如何存储这些字符码点。我们不禁会问：当多种长度的 Unicode 码点同时出现在同一个文本中时，系统 如何解析字符？例如给定一个长度为 2 字节的编码，系统如何确认它是一个

表格，其中每个单元格都可以存储 1 byte 的数据，在 算法运行时，所有数据都被存储在这些单元格中。 系统通过「内存地址 Memory Location」来访问目标内存位置的数据。计算机根据特定规则为表格中的每 个单元格分配编号，确保每个内存空间都有唯一的内存地址。有了这些地址，程序便可以访问内存中的数 据。 Figure 3‑2. 内存条、内存空间、内存地址 内存是所有程序的共享资源，当内存被某个程序占用时，其 字符，包括各种语言的字符、符号、甚至是表情符号等。在庞大的 Unicode 字符集中，常用的字符占用 2 字 节，有些生僻的字符占 3 字节甚至 4 字节。 Unicode 是一种字符集标准，本质上是给每个字符分配一个编号（称为“码点”），但它并没有规定在计算机 中如何存储这些字符码点。我们不禁会问：当多种长度的 Unicode 码点同时出现在同一个文本中时，系统 如何解析字符？例如，给定一个长度为 2 字节的编码，系统如何确认它是一个 数组存储在栈上和存储在堆上，对时间效率和空间效率是否有影响？ 栈内存分配由编译器自动完成，而堆内存由程序员在代码中分配（注意，这里的栈和堆和数据 结构中的栈和堆不是同一概念）。 1. 栈不灵活，分配的内存大小不可更改；堆相对灵活，可以动态分配内存。 2. 栈是一块比较小的内存，容易出现内存不足；堆内存很大，但是由于是动态分配，容易 碎片化，管理堆内存的难度更大、成本更高。 3. 访问栈比

3. 两种实现对比 支持操作 两种实现都支持栈定义中的各项操作，数组实现额外支持随机访问，但这已经超出栈的定义范畴，一般不会用 到。 时间效率 在数组（列表）实现中，入栈与出栈操作都是在预先分配好的连续内存中操作，具有很好的缓存本地性，效率 很好。然而，如果入栈时超出数组容量，则会触发扩容机制，那么该次入栈操作的时间复杂度为 ?(?) 。 在链表实现中，链表的扩容非常灵活，不存在上述数 double ）时，则结论如下： ‧ 数组实现的栈在触发扩容时会变慢，但由于扩容是低频操作，因此 总体效率更高； ‧ 链表实现的栈可以提供 更加稳定的效率表现； 空间效率 在初始化列表时，系统会给列表分配“初始容量”，该容量可能超过我们的需求。并且扩容机制一般是按照特 定倍率（比如 2 倍）进行扩容，扩容后的容量也可能超出我们的需求。因此，数组实现栈会造成一定的空间浪 费。 当然，由于结点需要额外存储指针，因此 左子结点引用 Right *TreeNode // 右子结点引用 } 「结点高度」是最远叶结点到该结点的距离，即走过的「边」的数量。需要特别注意，叶结点的高度为 0 ，空结 点的高度为 ‑1。我们封装两个工具函数，分别用于获取与更新结点的高度。 // === File: avl_tree.go === /* 获取结点高度 */ func (t *aVLTree) height(node *TreeNode)

Go编程经验和感悟才能理解这些权衡。 Go提供了几种基本但非必需的类型，比如切片，接口和通道。 Go编译器和运 行时在实现这些类型的时候，进行了必要的封装。 一方面，这些封装为Go编程 带来了许多便利，使我们不用从头实现这些类型。 但另一方面，这些封装隐藏 了这些类型的内部结构， 从而对我们更深入地理解这些类型的值的行为带来了 一些障碍。 许多官方和非官方的Go教程都非常简单。 这些教程只涵盖了一般典型用例，而 的操作是底层计算机指令，比如CPU和GPU指令。 常见的硬件设备包括内存、 磁盘、网卡、显卡，显示器、键盘和鼠标等。 直接操控底层计算机指令进行编程是非常繁琐和容易出错的。 高级编程语言通 过对底层指令进行一些封装和对数据进行一些抽象，从而使得编程变得直观和 易于理解。 在流行高级编程语言中，一个操作通常是通过函数（function）调用或者使用操 作符（operator）运算来完成的。 大多数高级编程语言都支持一些条件和循环 语言101》中，我们认为函数值是可能包含间接值部的。 通过封装了很多具体的实现细节，第二个类别中的类型给Go编程带来了很大的 便利。 不同的编译器实现会采用不同的内部结构来实现这些类型，但是这些类 型的值的外在表现必须满足Go白皮书中的要求。 此分类中的类型对于编程来说 并非是很基础的类型。 我们可以使用第一个分类中的类型来实现此分类中的类 型。 但是，通过将一些常用或者很独特的功能封装到此第二个分类中的类型 里，使用G