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出版者:松崗(文魁)

作者:賈蓉生

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20020429

价格:NT$ 490

装帧:

isbn号码:9789574664580

丛书系列:

图书标签:

C语言
编程入门
网络编程
计算机基础
算法
数据结构
TCP/IP
Socket编程
Linux
实践教程

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具体描述

《深入理解数据结构与算法的现代实践》本书导读：驾驭复杂性的基石，构建高效能软件的蓝图在软件开发的广袤领域中，数据结构与算法始终是衡量工程师技艺与系统性能的核心标尺。本书《深入理解数据结构与算法的现代实践》，并非简单地复述经典教科书中的理论公式，而是立足于当前工业界对性能、可维护性和扩展性的严苛要求，为读者提供一套系统、深入且极具实践指导意义的知识体系。我们生活在一个数据爆炸的时代，无论是处理海量日志、优化搜索引擎的查询路径，还是设计实时推荐系统，其底层逻辑都依赖于对数据的高效组织和对问题的巧妙分解。本书旨在揭示隐藏在高效代码背后的设计哲学，帮助读者从“如何实现”进阶到“为何如此设计”。 --- 第一部分：底层逻辑的重塑——超越基础范式本部分着重于巩固读者对基础数据结构的深刻理解，并引入现代计算模型下的性能考量。第一章：内存层级与缓存一致性：性能的隐形枷锁传统的算法分析常忽略硬件的实际运作。本章将从计算机体系结构的角度切入，详细剖析 CPU 缓存（L1, L2, L3）的工作原理、缓存行、局部性原理（时间与空间）。我们将讨论如何通过数据布局优化（如结构体对齐、数组的顺序访问）来最大限度地减少缓存未命中（Cache Misses），从而使看似渐进复杂度相同的算法在实际运行中展现出数量级的性能差异。内容涵盖内存访问模式对现代多核处理器性能的影响，并引入 False Sharing 这一并发编程中的关键陷阱及其规避策略。第二章：高级线性结构与序列操作的优化在深入探讨链表、栈、队列等基础结构的同时，本书重点关注它们在特定场景下的局限性与优化方案。我们将详细分析跳跃列表（Skip List）的概率性结构如何提供接近 $O(log n)$ 的平均性能，同时避免平衡树的复杂维护开销。此外，我们还将探讨环形缓冲区（Circular Buffer）在实时数据流处理中的应用，以及如何利用双端队列（Deque）实现高效的滑动窗口最大值查询（Sliding Window Maximum）。第三章：树结构的演进：从平衡到适应性平衡二叉搜索树（AVL, Red-Black Tree）是经典算法的瑰宝，但现代系统对操作的动态性和范围查询有更高要求。本章深入剖析 B 树及其变体（B+ 树）在磁盘I/O密集型应用（如数据库索引）中的核心优势。我们还会引入 Trie（前缀树）在字符串匹配和路由表查找中的高效性。最后，对于大规模、分布式环境，我们将介绍 Merkle 树在数据一致性验证中的作用。 --- 第二部分：高效决策与状态管理——算法的深度剖析本部分将算法的分析提升到模型构建的层面，探讨如何在复杂约束下做出最优决策。第四章：图论：现实世界的拓扑映射图算法是连接理论与实际问题的桥梁。本书不满足于 Dijkstra 和 Floyd-Warshall 的基本实现，而是聚焦于它们的变体及其在现代网络分析中的应用。我们将详细分析 A 搜索算法如何结合启发式函数（Heuristics）来指导路径搜索，尤其是在游戏AI和地图导航中的应用。针对大规模社交网络，我们将探讨社区发现算法（如 Louvain 方法）的原理，以及如何使用最大流/最小割来解决资源分配和网络可靠性问题。第五章：动态规划与状态压缩的艺术动态规划（DP）的核心在于识别最优子结构和重叠子问题。本章将通过大量的真实案例（如背包问题的高维变体、序列比对）来展示状态转移方程的构建。重点在于状态的表示与优化：如何利用位掩码（Bitmasking）进行状态压缩，处理具有指数级状态但多项式时间解法的问题，以及如何利用记忆化搜索（Memoization）优化自顶向下的DP实现。第四章：高级排序与查找：非比较排序的威力虽然快速排序和归并排序是通用的选择，但在特定数据集上，非比较排序能突破 $O(n log n)$ 的限制。本章将深入剖析计数排序（Counting Sort）、基数排序（Radix Sort）的工作机制，并分析其对输入数据范围和位宽的依赖性。此外，我们将探讨二分查找的变体，例如查找第一个大于/小于某个值的元素，以及在旋转数组中进行查找的鲁棒性实现。 --- 第三部分：并发、随机化与近似解现代计算环境的特性要求我们必须处理不确定性、并行性和资源限制。第七章：随机化算法与概率分析并非所有问题都有确定性的完美解。本章介绍如何利用随机性来获得高效的近似解或快速的确定性解。我们将探讨 Las Vegas 算法（总能得到正确答案，但运行时间随机）和 Monte Carlo 算法（可能给出错误答案，但运行时间固定）。经典案例包括 Karger 最小割算法的概率分析，以及 Rabin-Karp 字符串匹配算法中的哈希校验。第八章：哈希函数的设计与冲突管理哈希表是现代编程的基石。本书不仅介绍开放寻址法和链地址法，更关注完美哈希（Perfect Hashing）在静态数据集中的应用，以及一致性哈希（Consistent Hashing）在分布式缓存系统（如 Memcached, DynamoDB）中如何最小化节点增删带来的数据迁移。我们还将讨论如何设计抗碰撞的哈希函数，以及在安全敏感场景下对加密哈希函数（如 SHA 系列）的正确使用。第九章：并发数据结构：锁的艺术与无锁编程在多核 CPU 成为标配的今天，并发是不可回避的话题。本章剖析了传统基于锁的并发控制（互斥锁、读写锁）的性能瓶颈和死锁风险。核心内容转向现代无锁（Lock-Free）/无等待（Wait-Free）数据结构，如基于 Compare-and-Swap (CAS) 操作实现的无锁队列和栈。我们将详细解析内存屏障（Memory Barriers）在保证操作原子性和可见性中的关键作用。 --- 结语：从理论到工程的飞跃《深入理解数据结构与算法的现代实践》的最终目标是培养读者一种性能导向的思维模式。掌握这些工具和技巧，将使您能够识别系统中的性能热点，选择最适合当前约束条件的抽象模型，并将其转化为高效、可扩展的工程实现。本书的每一章节都配有深入的 C/C++ 代码示例（注重内存布局和系统调用优化），旨在架起学术理论与尖端工程实践之间的鸿沟。掌握本书内容，您将不再仅仅是代码的编写者，更是高效系统的架构师。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

"终于拿到书了！翻了几下挺高兴的。我是初学者，在读职校，学校有开一点计算机课程，不过讲得比较简单。我自己喜欢学编程，就买来C语言想好好再学下。说实话，书是随便买的，因为那么多也一下子看不出哪本好哪本不太好。才看前两章还行，再往后翻就觉得吃力了。还好在网上找到...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示设计也值得称赞。对于技术书籍而言，清晰的视觉辅助是至关重要的，而这一点常常被许多作者忽略。我发现，凡是涉及内存模型、数据结构或者复杂的网络数据帧结构时，书中总能适时地配上清晰、逻辑严密的流程图或架构图。这些图表并非简单的装饰，它们是理解抽象概念的有效拐杖。例如，在讲解多线程同步机制时，作者使用的并发流程图，将互斥锁和信号量的状态转换描绘得一目了然，避免了纯文本描述带来的混乱。这种对阅读体验的细致关怀，体现了作者对读者的尊重。读起来一点也不觉得累，即使是面对较长的代码示例，也能因为清晰的注释和恰到好处的插图而保持专注，不会轻易产生阅读疲劳感。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书最独特之处在于它对“工程实践”的强调。它不仅仅是关于“如何写代码”的指南，更是一本关于“如何构建健壮系统”的哲学探讨。作者似乎在用一种老派工匠的精神来教授我们编程——注重细节、追求可靠性、并时刻警惕潜在的错误。在网络编程的章节中，他对错误处理的重视程度远超乎我的预期，不是简单地检查返回值，而是深入探讨了不同错误码（如EAGAIN, ECONNREFUSED）在不同上下文中的真正含义和应对策略。这让我开始重新审视自己的代码——过去我可能满足于程序能跑起来，但现在，我会下意识地思考：如果网络延迟突然增加，或者对端突然断开连接，我的程序会如何表现？这种从“功能实现”到“系统韧性”的思维跨越，才是这本书给我带来的最宝贵的财富，也是它区别于市面上其他入门教材的真正价值所在。

评分☆☆☆☆☆

这本关于C语言和网络编程的书籍，简直是为那些渴望从底层打下扎实基础的开发者量身定做的。我记得我刚接触编程那会儿，面对那些复杂的内存管理和指针操作，简直是一头雾水。这本书的叙述方式非常贴合初学者的思维路径，它没有一上来就抛出晦涩难懂的理论，而是用大量生活化的例子来解释C语言中最核心的概念。比如，在讲解结构体和联合体时，作者仿佛在搭建乐高积木，一步步引导我们理解数据如何在内存中布局。更让我惊喜的是，它对标准库函数的使用讲解得极其细致，不仅仅告诉你怎么调用，还会深入剖析其背后的实现逻辑，这对于想要深入理解程序运行机制的人来说，是无价之宝。读完前几章，我对“变量”这个概念的理解，已经超越了单纯的“容器”，开始体会到它与机器指令的紧密联系。这种由浅入深，循序渐进的教学方法，极大地增强了我的学习信心，让我感觉那些曾经高不可攀的编程难题，似乎也变得触手可及了。

评分☆☆☆☆☆

关于网络编程的部分，这本书的处理方式简直可以用“大师级”来形容。它没有停留在简单的Socket API调用上，而是花了大篇幅去解释TCP/IP协议栈的运作原理。当我读到关于三次握手和四次挥手的章节时，我立刻明白了为什么在程序设计中，连接的建立和断开会是如此关键且复杂。作者的笔触充满了对细节的执着，他清晰地勾勒出了数据包如何在不同的网络层次间穿梭、封装和解封装的过程。我特别喜欢它在讲解HTTP协议时采用的“模拟浏览器”的实验设计，这让我们能够亲手去观察和调试网络通信的每一个细微变化。很多其他教程只是蜻蜓点水地提一句“这就是客户端和服务端”，但这本书却要求你真正去构建一个能够稳定收发数据的环境，这种实践导向的教学，远比枯燥的理论灌输来得有效得多。它让我体会到了，网络编程不仅仅是代码，更是一场关于通信规则和时序控制的精密舞蹈。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对市面上很多声称涵盖“入门”与“进阶”的书籍都持保留态度，因为它们往往在某一方面用力过猛，导致另一方的内容浅尝辄止。然而，这本书在平衡C语言基础和网络应用之间找到了一个绝妙的平衡点。C语言的基础部分讲解得足够扎实，确保你对指针、内存分配和预处理器指令了如指掌，而这一切铺垫，都是为了更好地服务于网络编程中对性能和资源的高效管理。举个例子，当讨论到缓冲区溢出问题时，作者并没有简单地警告“不要越界”，而是立刻将这个概念与C语言中的`strcpy`等不安全函数联系起来，并展示了如何利用结构体和内存对齐的知识来加固网络数据结构的安全性。这种知识点的无缝衔接和互相印证，让我产生了一种“豁然开朗”的感觉——原来学C语言是为了更好地做网络开发，而网络开发又反过来检验和深化了C语言基础的掌握程度。

评分☆☆☆☆☆