Leitfaden zur Vermeidung von Fallstricken beim Algorithmenlernen: von der falschen Demonstration zum richtigen Weg

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Auf dem langen Weg des Algorithmenlernens tappen viele Menschen voran, geraten aber oft in die Irre. Als ich kürzlich auf meinen Lernprozess zurückblickte, wurde mir zutiefst klar, dass viele meiner Freunde große Probleme beim Erlernen von Algorithmen und Datenstrukturen hatten. Mit meiner jahrelangen Erfahrung im Algorithmen-Lernen hoffe ich, dass meine Erkenntnisse den Nebel für alle aufklären und den Weg nach vorne erhellen können. Als nächstes werde ich zuerst die Fehler demonstrieren, dann die richtige Lernmethode erläutern und kurz die wichtigsten Punkte in den Interview- und Überprüfungsfragenszenarien besprechen.

1. Fehlerdemonstration: Einbringen isolierter Wissenspunkte

Die Lehrmethode vieler Algorithmenlehrbücher ähnelt dem Lernen von Chinesisch mit einem modernen Chinesisch-Wörterbuch. Nehmen Sie als Beispiel das Kapitel über die verknüpfte Liste. Von Anfang an definieren wir direkt die verknüpfte Liste, zeichnen ein Diagramm zur Erläuterung und listen dann allgemeine Vorgänge wie das Suchen und Einfügen von Knoten auf. Die Schüler scheinen zu verstehen, können sich aber tatsächlich nicht erinnern. Sie sind immer noch voller Zweifel: Was nützen verknüpfte Listen? Warum studieren? Wo haben Sie das Gelernte angewendet? Diese Fragen bleiben möglicherweise unbeantwortet, bis Sie das gesamte Buch gelesen haben. Die meisten Kurse vermitteln auf diese Weise Wissen. Um allen zu helfen, das Problem klarer zu verstehen, habe ich speziell zwei Open-Data-Struktur-Kurse von führenden ausländischen Universitäten überprüft: 6.006 vom MIT und CS106B von Stanford (beide Kurse können kostenlos online angesehen werden).

2. Richtige Demonstration: Wissenskorrelation, Geschichtenerzählen

  1. MIT's 6.006 : Zu Beginn des Kurses werden Datenstrukturen als Möglichkeiten zum Speichern von Daten und Algorithmen erläutert, die mit den Daten arbeiten. Anschließend führen wir Arrays und verknüpfte Listen ein und heben deren Unterschiede im Speicher hervor, indem wir die zeitliche Komplexität ihrer verschiedenen Operationen vergleichen. Da Arrays und verknüpfte Listen Daten auf unterschiedliche Weise speichern, aber über dieselbe Schnittstelle verfügen (z. B. zum Suchen, Einfügen oder Löschen von Daten aus einer Datenzeichenfolge), können Schüler nicht nur die Unterschiede und Vorteile zwischen den beiden klar verstehen, sondern verfügen auch über eine Ein intuitives Verstehen. -Vertieftes Verständnis der Definition von Datenstrukturen und der Konzepte von Schnittstellen. . Alle Konzepte im Kurs sind eng miteinander verbunden und bestätigen sich gegenseitig, anstatt isoliert zu existieren. Während des Erklärungsprozesses wird der Lehrer die vorherigen Artikel immer wieder wiederholen, um altes Wissen zu festigen und zu festigen.
  2. Stanfords CS106B : Dieser Kurs führt in das Konzept der Warteschlangen ein. Erklären Sie zunächst, was eine Warteschlange ist, und implementieren Sie dann Warteschlangen mithilfe von Arrays und verknüpften Listen. Bei der Implementierung der Warteschlange im Array wurde festgestellt, dass die Zeitkomplexität beim Einfügen des gegenüberliegenden Knotens gering war. Daher wurde das Konzept der Zeitkomplexität eingeführt und die Warteschlange mithilfe einer verknüpften Liste neu implementiert, was die Vorteile der Verknüpfung hervorhob Liste nach zeitlicher Komplexität aufgeführt. Auf diese Weise verstehen die Studierenden die Konzepte von Warteschlangen, verknüpften Listen und Arrays sowie die Unterschiede zwischen ihnen und verstehen, dass dieselbe Warteschlangenschnittstelle durch unterschiedliche Datenstrukturen implementiert werden kann. Diese auf Geschichten basierende Lehrmethode verbindet Wissenspunkte geschickt miteinander, sodass die Schüler sie im Gedächtnis behalten und wissen, wie sie sie anwenden können.

3. Vorstellungsgespräch: Zeigen Sie Ihre Stärke durch praktische Anwendungen

Selbst wenn Sie wie oben erwähnt richtig lernen, benötigen Sie dennoch Fähigkeiten, um Prüfungen und Vorstellungsgespräche zu bestehen. Während des Interviewprozesses reicht es nicht aus, zu wissen, was eine verknüpfte Liste ist. Was der Interviewer schätzt, ist Ihre Fähigkeit, verknüpfte Listen zur Lösung schwieriger Probleme in tatsächlichen Projekten zu verwenden. In meinem Lebenslauf erwähnte ich beispielsweise die Entwicklung eines webbasierten Multi-Bullet-Spiels. Allerdings verzögert sich das Spiel aufgrund zu vieler Kugeln. Zu diesem Zeitpunkt wurden Tausende von Aufzählungszeichen im Voraus mithilfe einer verknüpften Liste initialisiert und ein Aufzählungsobjektpool erstellt, wodurch das Verzögerungsproblem effektiv gelöst wurde. Während des Interviews wird es in Kombination mit der tatsächlichen Präsentation des Wettbewerbs einen tiefen Eindruck beim Interviewer hinterlassen. Ein weiteres Beispiel ist die Verwendung verknüpfter Listen zur Realisierung der Speicherzuweisung des Betriebssystems, die Verwendung verknüpfter Listen zum Verbinden von Speichern und das Ausschneiden und Einfügen von Knoten entsprechend der Verwendung. Diese Anwendung ist in einem Interview überzeugender als nur die Beschreibung des Konzepts einer verknüpften Liste. Wenn Sie mehr über die praktischen Anwendungen von Datenstrukturen erfahren möchten, können Sie sich auch an KI-Tools wenden.

4. Problemlösung: Konzentrieren Sie sich auf den Denkprozess

Beim Studium von Fragen geben viele Lehrbücher Antworten oft direkt nach dem Stellen der Fragen. Was jedoch wirklich gelernt werden muss, sind nicht die Fragen und Antworten selbst, sondern der mühsame Denkprozess von den Fragen bis zu den Antworten. Es gibt ein Buch mit dem Titel „Wie man Probleme löst“. Obwohl es sich hauptsächlich auf Mathematik konzentriert, werden keine spezifischen Probleme gelehrt, sondern Ideen zur Problemlösung, die jedermanns Referenz wert sind. Das Gleiche gilt für die Befragung von Algorithmusfragen. Wenn Sie Ihre Antworten nach drei Minuten Schweigen direkt auf das Whiteboard schreiben, hinterlassen Sie beim Interviewer nur einen allgemeinen Eindruck, da dieser Ihre Denk- und Kommunikationsfähigkeiten nicht nachvollziehen kann und möglicherweise sogar vermutet, dass Sie die Fragen auswendig gelernt haben . Kommunizieren Sie während des Interviews vollständig mit dem Interviewer und zeigen Sie Ihren Denkprozess. Selbst wenn Sie auf eine Frage stoßen, die Sie nicht verstehen, können Sie durch gute Kommunikation möglicherweise Hinweise erhalten und schließlich die Antwort auf die Frage vervollständigen.

Wenn ich auf meine Studienlaufbahn zurückblicke, stellte ich fest, dass mehr als die Hälfte der Kurse und Lehrbücher Pauken nutzten, um Wissen zu vermitteln. Ich hoffe, dass Sie durch das Studium dieses Artikels die Missverständnisse des Algorithmenlernens vermeiden und einen Lernpfad finden können, der zu Ihnen passt. Wenn Sie diesen Artikel hilfreich fanden, denken Sie daran, dreimal zu klicken. Gerne können Sie auch Ihre Lernerfahrungen und Fragen im Kommentarbereich teilen, damit wir gemeinsam auf dem Weg des Algorithmenlernens vorankommen.

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