C语言程序设计

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出版者:电子工业出版社
作者:高福成
出品人:
页数:292
译者:
出版时间:2005-1-1
价格:29.0
装帧:平装(带盘)
isbn号码:9787121006470
丛书系列:
图书标签:
  • C语言
  • 程序设计
  • 编程入门
  • 计算机科学
  • 教材
  • 算法
  • 数据结构
  • 基础教程
  • 经典教材
  • 理工科
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具体描述

本书是根据2004年教育部考试中心公布的《全国计算机等级考试大纲二级(C语言程序设计)》编写的。全书包括C语言的基本概念,流程控制结构,数组与指针和函数与文件,C语言的结构、联合、枚举、类型定义和编译预处理,以及上机考试指导。本书每章都指出了重点,并配有例题解析、练习题和答案,并提供了笔试和上机模拟试题,还配有光盘,可使读者真实感受上机环境。  本书适合作为全国计算机等级考试C语言程序设计(二级)的教材和参考书,也适合作为相关计算机专业课程的教材或教学辅导书。

《数据结构与算法解析》 图书简介 本书旨在为计算机科学领域的学习者、软件工程师以及对底层计算逻辑有深入探究欲望的读者,提供一套全面、深入且极具实践指导意义的数据结构与算法学习指南。我们深知,在当今快速迭代的软件开发环境中,高效处理信息、优化程序性能是衡量技术能力的核心标准。本书正是立足于此目标,力图突破纯理论的局限,将抽象的数学概念与实际的工程应用紧密结合。 本书结构设计遵循“基础夯实—核心构建—高级应用”的递进逻辑,确保读者在构建扎实理论基础的同时,能够迅速掌握将理论应用于解决复杂问题的能力。 --- 第一部分:基础与抽象思维的奠基 (Foundations and Abstract Thinking) 本部分是理解后续所有高级主题的基石。我们首先从计算的本质和信息的组织方式入手,摒弃对单一编程语言的过度依赖,专注于算法设计的一般性原则。 第一章:计算思维与问题抽象 本章引导读者建立正确的计算思维模型。我们将探讨什么是算法的本质、算法的特性(如确定性、可行性、有效性)。重点阐述如何将现实世界中的复杂问题(例如资源调度、路径规划)转化为计算机可以处理的数学模型和数据流。我们详细分析了对问题进行“分解”和“抽象”的关键步骤,这是设计任何高效算法的前提。本章引入了对算法效率的初步衡量标准——时间复杂度和空间复杂度,并使用大O记法(Big O Notation)进行严谨的数学描述,解释其在不同场景下的实际意义,而非停留在概念层面。 第二章:基本数据组织:线性结构深度剖析 本章系统地研究了最基础的线性数据结构。我们不仅仅描述数组(Arrays)和链表(Linked Lists)的定义,而是深入探究其内存布局、操作的内在成本(时间与空间)。 数组: 分析静态数组与动态数组的内存分配机制,探讨缓存局部性(Cache Locality)对数组操作性能的隐性影响。 链表: 详尽对比单向链表、双向链表和循环链表的优劣。重点剖析了在C/C++等语言中,指针操作的正确性和潜在的内存泄漏风险,并提供了在不同场景下(如频繁插入/删除,还是频繁随机访问)选择链表的决策依据。 栈与队列: 讨论其“后进先出”(LIFO)和“先进先出”(FIFO)的约束特性如何自然地服务于特定的计算过程(如函数调用栈、广度优先搜索)。我们通过实现环形缓冲区(Circular Buffer)来展示如何优化队列的空间利用率。 --- 第二部分:核心结构与效率优化 (Core Structures and Efficiency Optimization) 本部分是全书的核心,聚焦于非线性结构的精妙设计以及排序与搜索的优化路径。 第三章:树形结构:分层数据的组织艺术 树是处理层次关系和实现快速查找的关键。本章从基础的二叉树开始,逐步深入到平衡搜索树。 二叉树与遍历: 详述前序、中序、后序遍历的算法实现及其在表达式解析中的应用。 二叉搜索树 (BST): 分析其平均和最坏情况下的性能,揭示“退化”的风险。 平衡树的构建: 本章投入大量篇幅讲解AVL树和红黑树(Red-Black Trees)。红黑树的自平衡机制(旋转、颜色调整)被分解为一系列清晰的步骤,并辅以大量的图示,确保读者理解其在保证$O(log n)$查找时间复杂度中的精妙平衡。 堆结构 (Heaps): 深入探讨二叉堆的结构,并将其应用于优先队列(Priority Queue)的实现。分析堆排序(Heap Sort)与快速排序和归并排序在实际应用中的性能差异。 第四章:图论基础:网络与关系建模 图结构是建模复杂系统(如社交网络、地图导航、编译器依赖)的必备工具。 图的表示法: 详细对比邻接矩阵(Adjacency Matrix)和邻接表(Adjacency List)在空间占用和稀疏/稠密图上的适用性。 图的遍历: 深入阐述广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)的原理、应用场景(如连通性检测、拓扑排序),并提供伪代码和实际案例。 最短路径算法: 详尽解析Dijkstra算法和Bellman-Ford算法。重点在于区分它们对负权边的处理能力,以及Bellman-Ford算法中动态规划思想的应用。对于包含所有节点对最短路径的Floyd-Warshall算法,我们也进行了矩阵乘法视角下的深入探讨。 第五章:高效排序与搜索策略 本章系统地评估了各种排序算法的内在效率和外在表现。 比较排序的极限: 证明基于比较的排序(如归并、快速、堆)理论上的最优时间复杂度为$O(n log n)$。 快速排序的实现细节: 讨论枢轴选择(Pivot Selection)策略对性能的关键影响,并介绍“三数取中”等优化方法。 线性时间排序: 介绍计数排序(Counting Sort)、基数排序(Radix Sort)和桶排序(Bucket Sort),解释它们如何突破$O(n log n)$限制的原理(利用了数据范围或分布的先验知识)。 搜索优化: 除了基础的二分查找(Binary Search)的边界条件处理,本章还讨论了插值查找和斐波那契查找的适用范围。 --- 第三部分:高级算法范式与实践 (Advanced Paradigms and Implementation) 本部分聚焦于解决大规模问题的通用设计模式,并结合实际的工程挑战进行剖析。 第六章:动态规划 (Dynamic Programming) 动态规划是优化重叠子问题和最优子结构问题的利器。本章侧重于建立DP的两个核心要素:状态定义和转移方程。 自顶向下与自底向上: 对记忆化搜索(Memoization)和表格填充(Tabulation)两种实现方式进行对比分析。 经典问题剖析: 深入解决背包问题(0/1和完全背包)、最长公共子序列(LCS)和矩阵链乘法等经典案例,强调状态转移方程的推导过程。 第七章:贪心算法 (Greedy Algorithms) 本章解释贪心策略的适用条件——贪心选择性质和最优子结构。通过活动安排问题、霍夫曼编码(Huffman Coding)等案例,展示贪心算法在特定情况下的高效性。同时,明确指出贪心算法的局限性,避免读者滥用。 第八章:哈希函数与映射 (Hashing) 本章深入探究哈希表作为理想$O(1)$查找结构的实现细节。 哈希函数的构造: 讨论通用哈希函数的设计原则,如何处理整数、字符串等不同类型数据。 冲突解决策略: 详尽比较链地址法(Separate Chaining)和开放定址法(Open Addressing,包括线性探查、二次探查和双重哈希)。分析装载因子(Load Factor)对性能的影响。 一致性哈希 (Consistent Hashing): 介绍其在分布式系统(如缓存集群)中最小化数据迁移的机制。 --- 附录:性能分析与实践工具 附录部分提供了一系列工程实践中不可或缺的工具和参考资料: 1. 递归与迭代的相互转换: 提供了将复杂递归结构转化为迭代结构的实用技巧,以解决栈溢出问题。 2. 性能基准测试方法: 介绍如何使用标准库工具进行精确的时间测量,以验证理论复杂度在实际硬件上的表现。 3. 数据结构的选择矩阵: 提供一个决策表,帮助读者根据插入频率、删除频率、查找时间要求、内存约束等维度,快速锁定最合适的数据结构。 本书的编写风格严谨而细致,通过大量的流程图、代码片段和性能对比表格,力求将复杂的理论转化为清晰可操作的知识体系,是每一位致力于构建高性能、可维护软件的开发者的重要参考书。

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读后感

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用户评价

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我必须指出,这本书中的习题设置存在严重的两极分化现象。前几章的练习题简单得有些可笑,无非就是让你定义几个变量,做一个简单的算术运算,完成这些题目感觉像是在浪费时间,对于巩固基础帮助甚微。然而,当你翻到后面几章,比如涉及文件I/O和链表操作的部分时,题目难度却突然拔地而起,有些题目描述得极其晦涩,而且明显缺乏必要的上下文提示。更糟糕的是,很多练习题似乎是原封不动地从某个古老的竞赛题库中搬运过来的,它们往往需要结合一些特定的、在正文中学得不够充分的“小技巧”才能解决,这使得解决问题的过程变成了在猜测作者的意图,而不是在运用所学知识进行逻辑推导。这种学习路径的设计非常不合理,它没有遵循循序渐进的原则,让读者在基础不牢固的情况下就被推入了复杂的陷阱,挫败感油然而生。

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这本书的语言风格极其枯燥乏味,阅读过程如同在啃一块没有调味的干面包。作者的叙述方式总是采用一种教科书式的、不带任何感情色彩的陈述,缺乏任何能够激发学习热情的火花。即便是介绍那些本身非常有趣和强大的语言特性时,作者也只是冷冰冰地罗列语法规则,很少引入生动的比喻或者历史背景来帮助我们理解为什么C语言会设计成这个样子。例如,在讨论结构体(struct)时,完全没有提及它在嵌入式系统或操作系统内核开发中的核心地位,也没有展示一些巧妙的结构体位域(bit-fields)应用实例,读起来让人昏昏欲睡。一个好的技术读物,应该像一位经验丰富的导师在与你对话,带着启发性和热情,引导你探索未知的领域,而不是像一本冷冰冰的规范文件。这本书在这方面做得远远不够,它成功地将一门充满力量的语言描述成了一份枯燥的行政文件。

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这本书的排版简直是一场灾难,仿佛是赶着在交稿截止日期前匆忙拼凑出来的。字体大小和行间距的设置毫无章法可言,有时候密密麻麻挤在一起,让人阅读起来非常吃力,眼睛刚适应了某个段落的节奏,下一页的视觉密度就骤然增加,不得不停下来揉眼睛。更别提那些代码示例了,它们被随意地放置在页面边缘,常常在换行时被无情地截断,有些关键的关键字甚至只显示了一半,这对于初学者来说简直是致命的打击。我不得不频繁地对照书后的参考答案,才能勉强理解那些残缺的代码想要表达的逻辑,这极大地破坏了阅读的连贯性和学习的流畅性。而且,书中的插图质量也令人堪忧,那些本该用来阐释复杂数据结构的流程图,画得模糊不清,颜色对比度极低,很多细节都无法辨认,感觉就像是从低分辨率的屏幕上直接截图印上去的,完全起不到辅助理解的作用,反而增加了理解的难度,真希望作者能在印刷和设计环节多花点心思,毕竟阅读体验是学习过程中的重要一环。

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本书在代码示例的实用性和现代性方面表现得相当落后。许多例子仍然停留在上世纪九十年代的编程习惯上,例如大量使用全局变量来管理程序状态,对于函数原型声明的使用也显得非常随意。我特别留意了关于字符串处理的部分,作者依然过度依赖 `gets()` 这样的高危函数,而对更安全、更现代的 `fgets()` 或者 C++标准库中的替代方案几乎没有提及,这在强调安全编程的今天看来是非常不负责任的。此外,对于一些标准的库函数,比如时间处理或标准输入输出的同步处理,书中的描述也显得过时,没有跟上近年来编译器和标准库版本的更新步伐。对于想将C语言应用于现代软件开发,特别是需要与其他语言或平台进行接口交互的读者来说,这本书提供的工具箱里装的很多都是生锈的旧工具,急需进行一次彻底的现代化升级才能投入使用。

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这本书的理论深度远远不能满足一个有一定编程基础的读者的需求。它更像是一本面向完全零基础入门的速成手册,对C语言的核心概念,比如指针的底层内存管理、递归的优化技巧,乃至预处理器的高级用法,都只是蜻蜓点水般地提了一下,缺乏深入的剖析和实际应用场景的挖掘。比如,在讲解内存泄漏时,作者仅仅是给出了一个简单的 `malloc` 忘记 `free` 的例子,却没有深入探讨不同操作系统下内存的分配机制,也没有涉及内存池、垃圾回收等更先进的内存管理思想,这使得我对C语言的理解停留在“能跑起来”的初级阶段,无法向更高性能、更健壮的方向迈进。对于我们这些希望能够深入理解系统底层运作原理的读者来说,这本书提供的知识密度实在太稀疏了,它更像是一个大纲,而不是一本详尽的教程,读完之后,我感觉自己只是站在了知识海洋的岸边,而没有真正学会如何驾驭那艘船。

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