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出版者:科學齣版社

作者:鈕焱 許新民 嚴運國

出品人:

頁數:218

译者:

出版時間:2003-1

價格:19.60元

裝幀:

isbn號碼:9787030110459

叢書系列:

圖書標籤:

• C語言
• C++
• 程序設計
• 編程入門
• 算法
• 數據結構
• 計算機基礎
• 軟件開發
• 教材
• 經典
• 入門教程

好的，這是一份關於一本名為《數據結構與算法精講》的圖書簡介： --- 圖書簡介：《數據結構與算法精講》 作者： 張宏宇 齣版社： 藍圖科技齣版社 ISBN： 978-7-5180-7205-3 定價： 98.00 元 導言：構建高效程序的基石 在軟件開發的廣闊天地中，代碼的正確性固然重要，但程序的效率和可擴展性纔是衡量其質量的關鍵。隨著計算任務復雜度的不斷攀升，從處理海量用戶數據的互聯網應用到支撐實時決策的復雜係統，對性能的要求達到瞭前所未有的高度。本書《數據結構與算法精講》正是為瞭填補理論與實踐之間鴻溝而誕生的專業參考書。它聚焦於計算機科學中最核心、最基礎的兩個領域——數據結構和算法設計與分析，旨在為讀者提供一套係統、深入且具有高度實踐指導意義的知識體係。 我們深知，許多初學者或初級開發者在麵對復雜的工程問題時，往往依賴於現成的庫函數，雖然能解決眼前的問題，但對底層原理缺乏深刻理解，導緻在性能瓶頸齣現時束手無策。本書的目標，就是將那些看似抽象的理論概念，通過清晰的邏輯推導和豐富的案例分析，轉化為工程師手中可以靈活運用的工具。 第一部分：數據結構——信息的組織藝術 數據結構是程序設計中的“骨架”。如何高效地存儲和組織信息，直接決定瞭後續算法的效率上限。本書在數據結構部分的講解上，采取瞭“深度剖析、對比分析”的策略，確保讀者不僅知道“如何實現”，更理解“為何如此實現”。 1. 基礎與抽象數據類型（ADT）： 我們從最基本的綫性結構開始，詳細解析數組和鏈錶（單嚮、雙嚮、循環）的內存布局、時間復雜度差異及其適用場景。重點探討瞭棧（Stack）和隊列（Queue）作為抽象數據類型的應用，尤其是在錶達式求值、遞歸模擬和緩衝區管理中的實際部署。 2. 樹形結構：分層管理的藝術： 樹是處理層次化數據的核心工具。本書將大量篇幅投入到樹結構的深入講解中，包括但不限於： 二叉樹的遍曆（前序、中序、後序），並結閤實際的解析器設計進行演示。 特殊樹結構： 深入探討瞭平衡二叉樹（AVL樹和紅黑樹）。我們不僅展示瞭鏇轉操作的數學原理，還通過圖示清晰地描繪瞭插入和刪除後如何維持平衡狀態，這對於理解高性能數據庫索引至關重要。 多叉樹與B/B+樹： 重點講解瞭B樹和B+樹在文件係統和數據庫索引中的關鍵作用，分析它們如何通過減少磁盤I/O次數來優化查詢性能。 3. 圖論基礎與應用： 圖結構是描述復雜關係網（如社交網絡、交通路綫）的強大模型。本書係統介紹瞭圖的錶示方法（鄰接矩陣與鄰接錶），並著重於核心算法的實現與分析： 連通性算法： 深度優先搜索（DFS）和廣度優先搜索（BFS）的迭代與遞歸實現，並應用於迷宮問題和拓撲排序。 最短路徑算法： 詳細講解瞭Dijkstra算法（單源最短路）和Floyd-Warshall算法（多源最短路），並討論瞭Bellman-Ford算法在處理含負權邊的圖中的獨特性。 最小生成樹： 普魯弗算法（Prim）和剋魯斯卡爾算法（Kruskal）的實現細節與性能比較。 4. 散列技術與查找優化： 散列錶（Hash Table）因其接近$O(1)$的平均查找時間而廣受歡迎。本書詳細解析瞭散列函數的設計原則、衝突解決方法（開放定址法與鏈地址法），並特彆關注瞭如何選擇閤適的散列函數以應對惡意輸入或數據傾斜問題。 第二部分：算法設計與分析——效率的終極追求 數據結構提供瞭“容器”，而算法則是操作這些容器的“動作”。本書的第二部分緻力於提升讀者的算法思維，使其能夠係統地設計、分析和優化解決方案。 1. 算法分析基礎： 在深入具體算法之前，本書首先建立瞭一套嚴格的分析框架。我們詳細解釋瞭漸進時間復雜度（大O、Ω、Θ錶示法）的含義，並教授如何對遞歸、循環和復雜組閤結構進行精確的復雜度估算。我們強調瞭最壞情況、最好情況和平均情況分析的重要性。 2. 經典算法設計範式： 本書著重講解瞭三種最強大和最常用的算法設計範式： 分治法（Divide and Conquer）： 以快速排序和歸並排序為例，闡述如何將大問題分解為易於管理的小問題。特彆是對快速排序的“三嚮切分”等優化策略進行瞭深入探討。 貪心算法（Greedy Algorithms）： 講解瞭貪心選擇性質和最優子結構，並通過活動安排問題、霍夫曼編碼等經典案例來檢驗其有效性與局限性。 動態規劃（Dynamic Programming, DP）： 動態規劃被譽為算法皇冠上的寶石。本書通過經典的背包問題、最長公共子序列、矩陣鏈乘法等案例，清晰地闡述瞭“重疊子問題”和“最優子結構”的識彆過程，並詳細介紹瞭自底嚮上（迭代）和自頂嚮下（帶備忘錄）兩種實現方式的優劣。 3. 高級算法主題： 為瞭滿足對性能有極緻要求的專業人士，本書還覆蓋瞭一些高級算法領域： 字符串匹配算法： 從樸素算法到KMP（Knuth-Morris-Pratt）和Boyer-Moore算法，分析它們在文本處理中的效率提升。 計算幾何基礎： 介紹凸包問題的求解方法（如Graham掃描法），為圖形學和地理信息係統打下基礎。 NP完全性簡介： 引入計算復雜性理論的基本概念，幫助讀者理解哪些問題是目前已知“難以高效解決”的，以及如何通過近似算法或啓發式方法來應對。 實踐導嚮與資源整閤 《數據結構與算法精講》的另一大特色是其強烈的實踐導嚮。全書所有算法實現均以僞代碼和現代語言（如Java/Python的結構化錶達）相結閤的方式呈現，確保理論可以無縫過渡到實際編碼。 針對讀者群體： 本書適閤於計算機科學、軟件工程、信息安全等專業的高年級本科生、研究生，以及希望係統性提升編程能力和係統優化技能的初中級軟件工程師。對於準備技術麵試的讀者而言，本書是復習和深入理解核心考點最理想的資料。 掌握數據結構與算法，意味著掌握瞭解決任何計算問題的通用工具集。它不僅關乎你寫齣能跑的代碼，更關乎你寫齣優雅、高效且可信賴的代碼。選擇《數據結構與算法精講》，就是選擇通往卓越編程境界的堅實路徑。 ---

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這本書的練習和附錄部分做得極其齣色，這是我個人認為它區彆於其他教材的最大亮點。習題的設計不是簡單的填空或選擇，而是大量需要獨立思考和動手實現的小項目。特彆是後麵的幾個“挑戰性項目”，比如實現一個簡單的內存分配器或者一個迷你I/O係統，這些都要求讀者將前麵學到的所有知識點融會貫通，動手能力得到瞭極大的鍛煉。更不用說那些詳盡的附錄，它不僅包含瞭C++的關鍵字列錶和常用ASCII碼錶，甚至還花篇幅解釋瞭編譯器的預處理過程和鏈接器的基本工作原理。這些補充材料雖然不是主乾內容，但對於那些渴望“知其然，更知其所以然”的進階學習者來說，簡直是如獲至寶。它確保瞭讀者在讀完正文後，不會因為缺少下一步的學習路徑而感到迷茫，而是能夠立刻投入到更深層次的實踐探索之中。

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這本書的敘事風格相當具有個人特色，帶著一種不容置疑的權威感，讀起來非常引人入勝，就像一位大師在耳邊娓娓道來他的畢生所學。作者在講解過程中經常會引用一些曆史上的編程範例或者指齣早期版本中的設計缺陷，這使得學習過程充滿瞭曆史的厚重感和對技術演進的反思。例如，在討論函數重載和運算符重載時，作者就非常尖銳地指齣瞭過度使用這些特性可能導緻的“代碼災難”，告誡讀者要保持代碼的清晰性和可讀性高於一切“花哨”的技巧。這種批判性的思維貫穿始終，它不是教你如何成為一個隻會套用語法的“碼農”，而是鼓勵你成為一個能夠審視設計、權衡利弊的“架構師”。這種對編程哲學的探討，遠遠超齣瞭單純的技術講解範疇，它觸及到瞭軟件開發的本質——如何在復雜性麵前保持優雅和效率。

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這本書的閱讀體驗簡直是一場智力上的馬拉鬆，它對復雜概念的闡述力度是其他很多入門書籍無法比擬的。我記得在看到模闆和泛型編程那幾章時，差點就想閤上書本放棄瞭，因為作者在講解模闆的實例化和編譯過程時，用詞非常嚴謹，幾乎沒有做任何簡化，每一個技術名詞都要求讀者精確理解其內涵。這無疑提高瞭閱讀門檻，但迴報也是巨大的——一旦你真正理解瞭書中所述的模闆元編程思想，你會發現自己對C++那種“零開銷抽象”的哲學有瞭全新的認識。書中對異常處理機製的論述尤其深刻，它不僅僅介紹瞭`try-catch`的用法，還深入探討瞭RAII（資源獲取即初始化）的理念如何在異常安全中發揮關鍵作用，這部分內容讓我對如何編寫健壯的係統級代碼有瞭新的認識。總的來說，這本書的深度足以讓有一定基礎的程序員進行“迴爐重造”，它要求你不僅要知道“怎麼做”，更要明白“為什麼必須這樣做”。它的每一頁都充滿瞭對編程藝術的尊重和對細節的執著。

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這本書的封麵設計得非常有年代感，那種略微泛黃的紙張質感和樸實的字體排版，一下子就把我拉迴瞭那個充滿求知欲的年代。拿到手裏沉甸甸的，感覺內容一定非常充實。我本來以為這會是一本枯燥的教科書，但翻開目錄纔發現，作者對基礎概念的講解非常到位，不是那種生硬的堆砌術語，而是通過一個個生活化的比喻來解釋內存管理和指針這些核心難點。特彆是關於結構體和類的講解部分，作者似乎很注重培養讀者的麵嚮對象思維，而不是簡單地羅列語法特性。我尤其欣賞它在講解C語言時，對底層運行機製的深入剖析，比如變量在內存中的存儲方式，這對於理解為什麼某些代碼會齣錯至關重要。這本書的排版清晰，代碼示例豐富，而且很多示例都配有詳細的步驟解析，讓我這個初學者也能輕鬆跟上思路。雖然內容可能沒有時下最新技術那樣光鮮亮麗，但這種對編程基石的堅實把握，纔是構建任何高級技術大廈的根本。它更像一位經驗豐富的老教授，耐心地為你打下堅實的學術地基，而不是一個浮躁的速成指南。

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我發現這本書的實用性體現在其對標準庫和工具鏈的介紹上。市麵上很多編程書往往隻關注語言本身，但這本書卻花費瞭相當的篇幅來介紹如何使用標準模闆庫（STL）中的容器、迭代器和算法。作者並沒有僅僅列齣函數的使用方法，而是詳細解釋瞭不同容器（如`vector`、`list`、`map`）在底層實現上的差異，以及它們在時間復雜度和空間占用上的權衡，這對於構建高性能應用至關重要。更讓我驚喜的是，它還穿插瞭一些關於調試技巧和性能優化的章節。比如，它介紹瞭幾種常用的外部調試工具（雖然版本可能略有老舊），並給齣瞭一些關於如何定位內存泄漏和查找競態條件的初步思路。這種將理論學習與工程實踐緊密結閤的方式，使得這本書的知識點不僅停留在紙麵上，還能切實地指導我們在實際項目中編寫更優良的代碼。它更像一本“工程手冊”，而非單純的“語言參考”。

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