C程序设计的抽象思维

出版者:机械工业出版社

作者:Eric S.Roberts

页数:612

译者:闪四清

出版时间:2012-5

价格:99.00元

装帧:平装

isbn号码:9787111380740

丛书系列:C语言经典译丛

具体描述

Eric S. Roberts所著的《C程序设计的抽象思维》是一本关于C语言的经典图书。本书共计17章，分为4部分，第一部分概述计算机导论课程中涉及的基本编程概念；第二部分讨论递归算法，其中结合大量示例，有助于读者轻松理解和掌握晦涩的概念；第三部分不仅介绍了用非递归算法实现的抽象数据类型，还提供了一些工具，有助于读者理解数据抽象的概念；第四部分重点介绍采用递归算法实现的抽象数据类型。本书重点突出，全面讲解了C语言的基本概念，深入剖析了具体的编程思路，揭示了独特的编程策略和技术细节。本书旨在通过介绍编程过程中遇到的难点和问题，来拓宽视野。本书结合具体的示例代码，由浅入深，介绍解决编程问题的策略和方法，有助于读者快速入门C语言编程。同时，每一章后面都有配套的复习题和编程练习，便于读者理论练习实践，通过编程实践查漏补缺，温故而知新。

《C程序设计的抽象思维》适合希望学习C语言的初学者和中高级程序员阅读。

目录信息

写给学生
写给教师
致　　谢
第一部分　预备知识
第1章　ANSI C概述2
1.1　什么是C2
1.2　C程序的结构4
1.2.1　注释5
1.2.2　包含的库文件5
1.2.3　程序级的定义6
1.2.4　函数原型6
1.2.5　主程序6
1.2.6　函数定义7
1.3　变量、值和类型8
1.3.1　变量8
1.3.2　命名规则8
1.3.3　局部变量和全局变量9
1.3.4　数据类型的概念9
1.3.5　整数类型9
1.3.6　浮点类型10
1.3.7　文本类型11
1.3.8　布尔类型12
1.3.9　简单输入输出12
1.4　表达式13
1.4.1　优先级与结合性14
1.4.2　表达式中的类型混合15
1.4.3　整数除法和求余运算15
1.4.4　类型转换16
1.4.5　赋值运算符16
1.4.6　递增与递减运算符17
1.4.7　布尔运算符18
1.5　语句20
1.5.1　简单语句20
1.5.2　块20
1.5.3　if语句21
1.5.4　switch语句21
1.5.5　while语句23
1.5.6　for语句25
1.6　函数26
1.6.1　返回函数结果27
1.6.2　函数定义和原型27
1.6.3　函数调用过程的机制28
1.6.4　逐步求精28
1.7　总结28
1.8　复习题29
1.9　编程练习30
第2章　C的数据类型34
2.1　枚举类型34
2.1.1　枚举类型的内部表示35
2.1.2　标量类型36
2.1.3　理解typedef36
2.2　数据和内存37
2.2.1　位、字节、字37
2.2.2　内存地址38
2.3　指针39
2.3.1　把地址当作数值40
2.3.2　声明指针变量40
2.3.3　基本的指针运算41
2.3.4　特殊指针NULL43
2.3.5　传递引用43
2.4　数组46
2.4.1　声明数组46
2.4.2　数组选择47
2.4.3　分配的空间和利用的空间48
2.4.4　把数组作为参数48
2.4.5　初始化数组51
2.4.6　多维数组52
2.5　指针和数组53
2.5.1　指针运算54
2.5.2　指针的自加和自减56
2.5.3　指针和数组的关系56
2.6　记录58
2.6.1　定义一种新的结构类型58
2.6.2　声明结构变量59
2.6.3　记录选择59
2.6.4　初始化纪录59
2.6.5　记录的指针60
2.7　动态分配61
2.7.1　类型void61
2.7.2　对内存限制的处理62
2.7.3　动态数组63
2.7.4　动态记录64
2.8　总结65
2.9　复习题66
2.10　编程练习68
第3章　库和接口74
3.1　接口的概念74
3.1.1　接口和实现75
3.1.2　包和抽象75
3.1.3　良好的接口设计规则76
3.2　随机数字76
3.2.1　random.h接口的结构77
3.2.2　构造一个客户程序80
3.2.3　ANSI中有关随机数字的函数82
3.2.4　实现random.c83
3.3　字符串86
3.3.1　字符的底层表示86
3.3.2　数据类型string88
3.3.3　ANSI字符串库89
3.3.4　接口strlib.h92
3.4　标准的I/O库98
3.4.1　数据文件98
3.4.2　在C中使用文件99
3.4.3　标准文件100
3.4.4　字符I/O100
3.4.5　从输入文件中重读字符101
3.4.6　更新文件102
3.4.7　面向行的I/O103
3.4.8　格式化的I/O103
3.4.9　scanf函数104
3.5　其他ANSI库105
3.6　总结107
3.7　复习题107
3.8　编程练习109
第二部分　递归和算法分析
第4章　递归入门116
4.1　一个简单的递归示例116
4.2　阶乘函数118
4.2.1　Fact的递归公式118
4.2.2　追踪递归过程119
4.2.3　递归跳跃的信任122
4.3　费波那契函数123
4.3.1　计算费波那契序列123
4.3.2　增进实现递归的信心125
4.3.3　递归实现的效率125
4.3.4　不应该责备递归126
4.4　其他递归示例127
4.4.1　探测回文128
4.4.2　二分查找130
4.4.3　交互递归131
4.5　递归的思考133
4.5.1　保持整体观133
4.5.2　避免常见的陷阱133
4.6　总结134
4.7　复习题135
4.8　编程练习137
第5章　递归过程140
5.1　汉诺塔140
5.1.1　分解问题141
5.1.2　寻找递归策略142
5.1.3　证实递归策略143
5.1.4　编码解决方案144
5.1.5　追踪递归过程144
5.2　产生排列148
5.3　递归的绘图应用150
5.3.1　绘图库150
5.3.2　电脑艺术示例152
5.3.3　不规则碎片形155
5.4　总结159
5.5　复习题160
5.6　编程练习161
第6章　回溯算法168
6.1　用递归回溯解决迷宫问题168
6.1.1　右手规则168
6.1.2　寻找递归方法169
6.1.3　识别简单情景170
6.1.4　迷宫解决方案算法编码171
6.1.5　确信解决方案可以正确运行175
6.2　回溯与对策176
6.2.1　拿子游戏177
6.2.2　一般化的双人游戏程序183
6.2.3　最小最大策略184
6.2.4　实现最小最大化算法185
6.2.5　在具体的游戏中采用一般化策略187
6.3　总结199
6.4　复习题199
6.5　编程练习200
第7章　算法分析206
7.1　排序问题206
7.1.1　选择排序算法207
7.1.2　性能的经验度量208
7.1.3　分析选择排序的性能209
7.2　计算复杂度210
7.2.1　大O符号210
7.2.2　大O的标准简化211
7.2.3　排序算法的计算复杂度211
7.2.4　根据代码结构预测计算复杂度212
7.2.5　最差情况复杂度与平均情况复杂度213
7.2.6　大O的正式定义214
7.3　递归帮助215
7.3.1　分治策略的威力215
7.3.2　合并两个数组216
7.3.3　合并排序算法216
7.3.4　合并排序的计算复杂度218
7.3.5　比较N2和NlogN的性能219
7.4　标准复杂度类型220
7.5　快速排序算法221
7.5.1　分割数组223
7.5.2　分析快速排序的性能225
7.6　数学归纳法225
7.7　总结227
7.8　复习题228
7.9　编程练习230
第三部分　数据抽象
第8章　抽象数据类型236
8.1　栈236
8.1.1　栈的基本概念237
8.1.2　栈和函数调用237
8.1.3　栈和袖珍计算器237
8.2　定义栈的ADT238
8.2.1　定义栈抽象的类型238
8.2.2　不透明类型240
8.2.3　定义stack.h接口240
8.3　在应用中使用栈244
8.4　实现栈抽象247
8.4.1　定义具体类型247
8.4.2　实现栈操作247
8.4.3　不透明类型的优点249
8.4.4　改进stack.c的实现250
8.5　定义一个scannerADT251
8.5.1　封装状态的危险252
8.5.2　抽象数据类型作为封装状态的替代252
8.5.3　实现扫描器抽象256
8.6　总结261
8.7　复习题262
8.8　编程练习263
第9章　效率与ADT273
9.1　编辑器缓冲区的概念273
9.2　定义缓冲区抽象274
9.2.1　接口buffer.h中的函数275
9.2.2　为编辑器应用编写代码277
9.3　用数组实现编辑器279
9.3.1　定义具体类型279
9.3.2　实现缓冲区的操作280
9.3.3　数组实现的计算复杂度283
9.4　用栈实现编辑器284
9.4.1　定义基于栈的缓冲区的具体结构284
9.4.2　实现缓冲区的操作284
9.4.3　比较计算复杂度287
9.5　用链表实现编辑器288
9.5.1　链表的概念288
9.5.2　设计链表数据结构289
9.5.3　使用链表表示缓冲区290
9.5.4　链表缓冲区中的插入291
9.5.5　链表缓冲区中的删除292
9.5.6　链表表示中的光标移动293
9.5.7　链表的习惯用法295
9.5.8　完成缓冲区实现296
9.5.9　链表缓冲区的计算复杂度299
9.5.10　双向链表300
9.5.11　时间空间的权衡300
9.6　总结301
9.7　复习题301
9.8　编程练习302
第10章　线性结构307
10.1　栈回顾307
10.2　队列313
10.2.1　接口queue.h的结构313
10.2.2　基于数组的队列实现316
10.2.3　队列的链表实现320
10.3　使用队列的仿真324
10.3.1　仿真与模型324
10.3.2　排队模型324
10.3.3　离散时间325
10.3.4　仿真时间中的事件325
10.3.5　实现仿真325
10.4　总结331
10.5　复习题332
10.6　编程练习333
第11章　符号表338
11.1　定义符号表抽象338
11.1.1　选择值和键的类型339
11.1.2　表示未定义项340
11.1.3　符号表接口的初始版本340
11.2　散列342
11.2.1　实现散列表策略342
11.2.2　选择散列函数347
11.2.3　确定桶的数量348
11.3　初级接口的限制348
11.4　使用函数作为数据350
11.4.1　一个一般测绘函数351
11.4.2　声明函数指针与函数类352
11.4.3　实现PlotFunction352
11.4.4　qsort函数352
11.5　映射函数356
11.5.1　映射符号表中的所有项357
11.5.2　实现MapSymbolTable359
11.5.3　向回调函数传递客户数据360
11.6　迭代器361
11.6.1　使用迭代器361
11.6.2　定义迭代器接口362
11.6.3　实现符号表的迭代器抽象363
11.7　命令分派表366
11.8　总结368
11.9　复习题369
11.10　编程练习370
第四部分　递归数据
第12章　递归列表376
12.1　链表的递归表述377
12.2　定义抽象链表类型378
12.2.1　不变类型380
12.2.2　操纵链表结构的函数381
12.2.3　连接多个链表383
12.2.4　不变类型间的内部共享385
12.3　使用链表表示大整数386
12.3.1　bigint.h 接口386
12.3.2　表示类型bigIntADT388
12.3.3　实现bigint包389
12.3.4　使用bigint.h包394
12.4　总结395
12.5　复习题396
12.6　编程练习397
第13章　树400
13.1　家谱树401
13.1.1　描述树的术语401
13.1.2　树的递归特性401
13.1.3　用C语言表示家谱树402
13.2　二叉搜索树403
13.2.1　使用二叉搜索树的底层动机403
13.2.2　在二叉搜索树中查找节点405
13.2.3　在二叉搜索树中插入新节点405
13.2.4　树的遍历408
13.3　平衡树409
13.3.1　树的平衡策略410
13.3.2　举例说明AVL的思想411
13.3.3　单旋转412
13.3.4　双旋转414
13.3.5　实现AVL算法414
13.4　为二叉搜索树定义一般化接口418
13.4.1　允许用户定义节点结构421
13.4.2　一般化用作键的类型424
13.4.3　删除节点424
13.4.4　实现二叉搜索树包425
13.4.5　使用二叉树实现symtab.h接口431
13.5　总结432
13.6　复习题433
13.7　编程练习435
第14章　表达式树442
14.1　解释器概述443
14.2　表达式的抽象结构445
14.2.1　表达式的递归定义445
14.2.2　多义性446
14.2.3　表达式树447
14.2.4　定义表达式的抽象接口448
14.3　定义具体表达式类型451
14.3.1　联合类型451
14.3.2　使用标记的联合表示表达式453
14.3.3　可视化具体表示454
14.3.4　实现构建器和选择器函数456
14.4　语法分析表达式458
14.4.1　语法分析和语法458
14.4.2　不考虑优先级的语法分析459
14.4.3　在语法分析器中加入优先级462
14.5　计算表达式464
14.6　总结467
14.7　复习题467
14.8　编程练习468
第15章　集合479
15.1　为数学抽象的集合479
15.1.1　成员资格480
15.1.2　集合运算480
15.1.3　集合恒等式481
15.2　设计集合接口482
15.2.1　定义元素类型483
15.2.2　编写set.h 接口484
15.2.3　字符集合488
15.2.4　使用指针集合来避免重复488
15.3　实现集合包490
15.4　设计多态迭代器497
15.4.1　泛化迭代器函数的原型497
15.4.2　在迭代器实现中加入多态性497
15.4.3　导出聚集类型498
15.4.4　编码迭代器包502
15.4.5　foreach的习惯用法506
15.5　提高整型集合的效率506
15.5.1　特征向量507
15.5.2　压缩的位数组507
15.5.3　位运算符508
15.5.4　使用位操作符实现特征向量510
15.5.5　实现高级集合操作512
15.5.6　使用混合实现513
15.6　总结513
15.7　复习题514
15.8　编程练习517
第16章　图521
16.1　图的结构521
16.1.1　有向图和无向图523
16.1.2　路径和环524
16.1.3　连通性524
16.2　图的实现策略525
16.2.1　使用邻接列表表示连接526
16.2.2　使用邻接矩阵表示连接529
16.3　扩展图抽象532
16.3.1　将数据与节点和图关联532
16.3.2　显式弧532
16.3.3　迭代和图533
16.3.4　分层抽象534
16.3.5　基于集合的图接口534
16.4　图的遍历543
16.4.1　深度优先遍历543
16.4.2　广度优先搜索545
16.5　寻找最短路径548
16.6　总结554
16.7　复习题555
16.8　编程练习556
第17章　Java的未来563
17.1　面向对象范例563
17.1.1　面向对象编程的历史564
17.1.2　对象、类和方法565
17.1.3　类层次与继承566
17.2　Java入门567
17.2.1　Web结构567
17.2.2　applet568
17.2.3　执行Java applet572
17.3　Java的结构573
17.3.1　Java的语法574
17.3.2　Java中的原子类型575
17.3.3　定义新类575
17.3.4　构造器方法576
17.3.5　this关键字577
17.3.6　定义方法577
17.3.7　定义子类579
17.4　Java中的预定义类586
17.4.1　String类586
17.4.2　Hashtable类587
17.4.3　原子类型的对象包装器589
17.4.4　Vector类590
17.4.5　Stack类591
17.5　创建交互applet的工具592
17.5.1　组件与容器592
17.5.2　action方法593
17.5.3　用于画图形的简单applet594
17.5.4　更进一步602
17.6　总结602
17.7　复习题602
17.8　编程练习604
· · · · · · (收起)

读后感

很不错的一本书。对于递归的理解非常深刻。比单纯的讲数据结构和算法的书要好很多。有点看Essential C++的感觉。都是先提出问题，然后一步步分析解决，娓娓道来。 目前只看了第二部分：用递归的方法解决汉诺塔、迷宫、双人游戏等问题，总结的双人游戏模式，可以自己写个...

很不错的一本书。对于递归的理解非常深刻。比单纯的讲数据结构和算法的书要好很多。有点看Essential C++的感觉。都是先提出问题，然后一步步分析解决，娓娓道来。 目前只看了第二部分：用递归的方法解决汉诺塔、迷宫、双人游戏等问题，总结的双人游戏模式，可以自己写个...

不知道为什么，难道是这本书发售渠道太窄，没有多少人来读。我补下书评。因为我觉得，这本书还是值得推荐的。 学会基本语法后，就我来说，当时的疑惑就是大型程序如何组织的，这方面却没有见到什么入门书籍介绍，很多人都是从阅读大量代码悟道的，但这本书能给那些略懂数据结...  

很不错的一本书。对于递归的理解非常深刻。比单纯的讲数据结构和算法的书要好很多。有点看Essential C++的感觉。都是先提出问题，然后一步步分析解决，娓娓道来。 目前只看了第二部分：用递归的方法解决汉诺塔、迷宫、双人游戏等问题，总结的双人游戏模式，可以自己写个...

不知道为什么，难道是这本书发售渠道太窄，没有多少人来读。我补下书评。因为我觉得，这本书还是值得推荐的。 学会基本语法后，就我来说，当时的疑惑就是大型程序如何组织的，这方面却没有见到什么入门书籍介绍，很多人都是从阅读大量代码悟道的，但这本书能给那些略懂数据结...  

用户评价

说实话，市面上关于C语言的书籍汗牛充栋，但真正能让人产生“顿悟”感觉的却凤毛麟角。这本书无疑属于后者。我最欣赏它的一点是，它勇敢地挑战了C语言学习者普遍的误区，即过分关注细节而忽略了全局的结构。作者通过一系列精心设计的案例，展示了如何运用抽象的思维工具，将复杂的程序设计问题“剥洋葱”般地层层分解。例如，书中对面向过程编程的深入挖掘，并不是简单地介绍函数和结构体，而是探讨了如何通过抽象的视角来定义清晰的“职责边界”。这对于我们这些习惯了被高级语言的便利性“宠坏”的开发者来说，是一种必要的“反璞归真”。每次合上书本，我都会花上好一阵子回味刚刚读到的思想精华，那种被挑战和引领的感觉，非常棒。

这本书的封面设计得很有品味，那种深邃的蓝色调，加上简洁的字体排版，立刻给人一种专业而又引人入胜的感觉。我一拿到手，就忍不住翻阅起来。作为一名多年浸淫在编程世界的老兵，我本以为我对C语言的理解已经够深入了，但这本书真正让我眼前一亮的是它对“抽象”这一概念的独特阐述。它并没有停留在枯燥的语法讲解上，而是从更宏观的角度，引导我们思考如何将复杂的现实问题拆解、建模，并最终转化为计算机可以理解的逻辑结构。尤其是它对数据结构和算法的讲解部分，那种层层递进的逻辑推导，让我仿佛置身于一个精密的思想迷宫中，每解开一个谜题，都能感受到思维的升华。书中对于模块化编程和接口设计的深入探讨，更是让我对如何构建大型、可维护的软件系统有了全新的认识。这种将理论与实践完美融合的叙述方式，使得阅读过程既充实又充满乐趣，绝非市面上那些堆砌代码示例的教材所能比拟。

这本书的排版和图示设计也值得大书特书一番。在讲解那些涉及到复杂数据流和内存布局的概念时，作者没有依赖大段的文字描述，而是辅以大量精妙的流程图和结构示意图。这些图表的设计风格非常统一，既保持了技术图示应有的严谨性，又避免了传统教科书那种枯燥乏味的感觉。特别是关于编译原理中抽象层次的介绍部分，那些动态的图解，几乎是把一个抽象概念“实体化”了。我过去总是需要反复查阅资料才能理解的几个关键点，通过这本书中的图示，几乎是一次性就打通了任督二脉。这说明作者不仅在编程思想上造诣深厚，在知识的传达艺术上也下了极大的功夫。

我最近正在负责一个遗留系统的重构项目，遇到了很多难以理清的逻辑耦合问题。说来也怪，当我重新审视这本书中关于“信息隐藏”和“契约设计”的章节时，那些困扰我许久的难题忽然间变得清晰起来。这本书教会我的核心思想，或许就是如何构建一个清晰、稳固的“抽象契约”。它不仅仅是关于C语言本身，而是关于如何在一个充满不确定性的复杂系统中，建立起可靠的秩序。通过学习如何用最简洁、最纯粹的抽象模型去映射现实需求，我发现重构工作不再是疲于奔命地修补漏洞，而更像是一次优雅的结构重建。这本书的价值，在于它将一种高级的设计哲学，通过C语言这个最底层的媒介，进行了最彻底的灌输。

阅读这本书的过程中，我感觉自己仿佛被带入了一个全新的思维维度。作者的笔触细腻而有力，尤其是在处理递归和指针这些C语言的“老大难”问题时，他总能用一种非常直观、易于理解的方式进行剖析。我记得有一章专门讨论了如何通过抽象思维来设计高效的内存管理策略，那段论述简直是如醍醐灌顶。它没有直接给出固定的解决方案，而是引导读者去体会内存分配背后的原理和约束，从而自然而然地形成最优的抽象模型。这种教育方法，比那种直接告诉你“这样做就是对的”要高明得多。我发现，自从读了这本书后，我在处理其他编程语言的问题时，也会不自觉地运用这种自上而下的抽象构建方式，效率和代码质量都有了显著提升。这已经超越了一本编程书的范畴，更像是一本关于如何进行系统化、结构化思考的哲学导引。

读了一半..写的很好，这本书的作者还在斯坦福教书。其实编程很重要的是抽象思维。适合C的第二本书。随便会点C语法就可以看了。

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