Алгоритми та структури даних створюють основу для розв'язання ґрунтовних завдань у програмуванні. Попри те, що в багатьох галузях IT можна працювати й без них, знання у ніші роблять кожного програміста у кілька разів компетентнішим, допоможуть пришвидшити та удосконалити його роботу. Tech Lead в Futurra Group Антон Чередниченко у своїй колонці розглядає кілька причин, які можуть підштовхнути розробників до вивчення алгоритмів та ділиться ресурсами, які можуть у цьому допомогти.
Для початку визначимося з самим поняттям. Алгоритмами у розробці називають певну послідовність дій, які виконуються для розв’язання конкретної задачі. По суті, це «рецепт», який описує, як саме комп’ютер має обробляти вхідні дані, щоб одержати конкретний результат. Серед алгоритмів є прості, як-от обчислити суму, знайти максимальний елемент у масиві або прості числа у заданому діапазоні. А є складніші — наприклад, K-Mean для кластеризації даних або AES для захисту їхньої конфіденційності. Розберемося докладніше, для чого їх вивчати.
Здатність швидко опанувати будь-який технологічний стек
Я не можу сказати, що алгоритми, структури даних, теорія ймовірностей чи алгебра — це те, без чого неможливо бути розробником. Існує купа напрямів та завдань, де і без них можна стати хорошим фахівцем. Це, наприклад, створення вебсервісів або простих мобільних застосунків.
Однак знаючи, як влаштовані алгоритми та структури даних, ви зможете опанувати будь-який технологічний стек. Вони не зв'язані на конкретних мовах програмування чи фреймворках. Тому, якщо у розробника є відповідна експертиза, і до нього потрапляє незнайома задача, він розуміє, який шлях найкраще підійде для її реалізації.
Алгоритми можуть не бути прямо пов'язані з поточною роботою, але вони розширюють кругозір та допомагають краще орієнтуватися у технологічному середовищі. Вивчаючи їх, можна краще розуміти архітектуру Інтернету загалом та механізми, які використовуються в масштабних продуктах. Це відкриває нові перспективи та дає змогу ефективніше вирішувати завдання в майбутньому.
Можливість одержати роботу у MAANG-компаніях
Компанії на кшталт Google, Amazon чи Netflix, зазвичай беруть на роботу не вузького фахівця зі знанням певної мови програмування, а наймають розробника-інженера. Тоді вони впевнені: маючи людину з фундаментальними знаннями, зокрема алгоритмів та архітектури систем, її можна поставити на проєкт в будь-якій ніші — і вона зможе рости та розвиватися. Ба більше: під час прийому на роботу компанії звертають увагу на рейтинги програмістів на платформі LeetCode.
Підхід загалом широко застосовується у Європі та Америці. Багато бізнесів, які розуміють цінність подібних знань, вкладаються у навчання й самостійно вирощують технічних інженерів. Знаю такий кейс — мій друг колись поїхав до Лондона на безкоштовне навчання. Компанія відібрала 500 людей та мінімально покрила всі базові витрати. Навчання тривало шість місяців, вони вивчали мови програмування, алгоритми, системний дизайн. Мій друг розповідав, що це навчання було найскладнішим в його житті, а робота, яку він отримав після успішного складання іспиту, була вже набагато простішою.
Створення інновацій
Чому вимоги до роботи у MAANG-компаніях завжди були високими, а увага роботодавців до кваліфікації працівників тільки зростає? Ці бізнеси створюють інновації. Так, до YouTube важко було уявити цілі міста, створені під дата-центри, які будуть забезпечувати стрімінгові послуги по всьому світу. А ринок хмарних рішень нині неможливий без AWS, який зародився через необхідність компанії знизити витрати на сторонні сервери.
Через це технологічні компанії пильно стежать за американськими технологічними університетами, які щороку випускають технічних фахівців високого ґатунку. Багато світових лідерів зароджувалися саме там — достатньо згадати Facebook, Dropbox чи WordPress.
Інший приклад — Китай. Попри ізольованість від інших ринків, там вміють робити рішення на мільярди користувачів. Технологічний прогрес цієї країни помітний у багатьох галузях — починаючи від розробки власної архітектури набору інструкцій для процесорів до створення мікросхем ШІ, швидкість яких перевищує показники Nvidia в 3000 разів. А за всіма здобутками стоять вчорашні студенти з топовими позиціями у рейтингах LeetCode.
Допомога Україні у боротьбі з ворогом
Нині до Defence та Military Tech активно долучаються багато програмістів. Вони створюють програмне забезпечення для техніки, проєктують дрони та вирішують інші завдання. Стартапи у цій галузі залучають гранти від держави та приватних інвесторів, іноземні компанії відкривають офіси в Україні, а Міністр цифрової трансформації прогнозував, що країна може стати світовим лідером за розвитком military tech.
Водночас завдання в цій галузі набагато складніші, ніж будь-де. Через це багато напрямів, як-от кібербезпека, проєктування дронів, радіоелектронів, шукають саме інженерів, які можуть вирішувати якраз-таки широкий спектр завдань та швидко опановувати потрібні технології. Однак є проблема: багато розробників здатні писати код, але не мають поглиблених знань математики, фізики та інших дисциплін. Якщо є бажання працювати у цій сфері, але не вистачає знань, то вивчення алгоритмів може стати хорошим початком, щоб їх надолужити.
Як і коли вивчати алгоритми
Ідеально починати ще в школі чи університеті. Тоді можна закласти базу, яка допоможе у розумінні архітектури. Це особливо актуально для бекенд-розробників, DevOps-інженерів та архітекторів ПЗ. Якщо такої можливості не було, допоможуть платформи LeetCode та NeetCode, а також навчальні програми на кшталт GRIND. Вирішення достатньої кількості задач на платформі допоможе суттєво вдосконалити свої вміння.
Однак, якщо натхнення розв’язувати задачі по вечорах після роботи не вистачає, надолужити знання допоможе спільнота. Наприклад, в Україні є проєкт, де люди обговорюють, що вчити для роботи в MAANG-компаніях, та як проходити співбесіди до них. Його організатор нині виступає як коуч, він зібрав навколо себе дуже багато людей.
Свого часу я цікавився алгоритмами та системним дизайном — і навчався саме через таку спільноту. Охочих було багато, тож нас розподілили на групи по 15 людей. Ми брали одну тему з LeetCode і присвячували їй тиждень: збиралися на обговорення, вирішували завдання і так поступово рухалися за заздалегідь сформованою програмою.
Коли я пройшов це навчання, то більше дізнався про свою мову програмування PHP, почав розуміти, як все працює «під капотом», як влаштовані бінарні операції тощо. Тому я думаю, що подібні ком’юніті — це класна можливість для розвитку, адже поруч є багато замотивованих IT-спеціалістів. Їм можна поставити будь-яке питання й одержати дуже різноманітні фахові відповіді.
