Working Classes DATA STUUCTUTES AND ALGORITNMS USING C++

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出版者:世界图书出版公司北京公司
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页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:88.0
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isbn号码:9787506238199
丛书系列:
图书标签:
  • C++
  • 数据结构
  • 算法
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  • 计算机科学
  • Working Classes
  • 数据结构与算法
  • 编程入门
  • 技术栈
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具体描述

《C++ 数据结构与算法精要》 本书是一本旨在为开发者提供扎实 C++ 数据结构与算法基础的权威指南。在当今快速发展的软件工程领域,精通高效的数据组织方式和算法设计是构建高性能、可扩展应用程序的关键。本书深入浅出地探讨了核心数据结构的概念、实现及其在实际问题中的应用,同时系统地介绍了各种经典算法的设计思想、复杂度分析以及优化策略。 核心内容概览: 基本数据结构: 数组与链表: 从最基础的线性结构出发,详细讲解数组的静态与动态特性,以及链表的单向、双向和循环实现。我们将探讨它们在内存管理、访问效率和插入/删除操作上的差异,并通过实际代码示例展示如何高效利用它们。 栈与队列: 深入理解后进先出(LIFO)和先进先出(FIFO)的抽象数据类型。本书将详细介绍它们的接口设计、使用场景,并展示基于数组和链表的多种实现方式,例如,分析函数调用栈的原理,以及在广度优先搜索(BFS)等算法中的应用。 哈希表(散列表): 掌握如何实现高效的键值查找。我们将深入探讨哈希函数的设计原则、冲突解决方法(如链地址法和开放寻址法),并分析其在数据检索、缓存等场景下的巨大优势。 树形结构: 二叉树与二叉搜索树(BST): 学习如何构建和遍历二叉树,以及BST的插入、删除和查找操作。我们将重点关注BST的平衡问题,为后续介绍平衡二叉树打下基础。 平衡二叉搜索树(AVL树,红黑树): 掌握这些自平衡数据结构的核心思想,理解它们如何通过旋转等机制保持树的高度,从而保证操作的对数时间复杂度。 B树及其变种(B+树): 了解这些在数据库和文件系统中广泛应用的结构,它们如何优化磁盘I/O,提高大型数据集的检索效率。 堆(Heap): 学习最大堆和最小堆的概念,理解它们在优先队列实现中的核心作用,以及堆排序的算法原理。 图(Graph): 探索节点和边构成的复杂关系网络。我们将详细介绍图的表示方法(邻接矩阵和邻接表),以及图的遍历算法(深度优先搜索DFS和广度优先搜索BFS)。 集合(Set)与映射(Map): 探讨基于高效查找的数据结构(如哈希表或平衡二叉搜索树)实现的集合与映射,理解它们在去重、关联数据等场景下的应用。 经典算法设计与分析: 排序算法: 基本排序: 深入理解冒泡排序、选择排序、插入排序的时间和空间复杂度,并分析它们的适用场景。 高效排序: 掌握归并排序、快速排序的核心思想、实现细节及优化技巧。我们将通过详细的数学分析来理解它们的平均和最坏情况时间复杂度。 特殊排序: 学习计数排序、桶排序、基数排序等适用于特定数据范围的非比较排序算法。 搜索算法: 线性搜索与二分搜索: 对比分析这两种搜索方法的效率,并理解二分搜索对数据有序性的要求。 字符串匹配算法: 朴素匹配、KMP算法、Boyer-Moore算法: 学习如何高效地在文本中查找子串,理解KMP算法的预处理和匹配过程。 图算法: 最短路径算法: 详细讲解Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法,以及Bellman-Ford算法,分析它们在单源最短路径和所有顶点对最短路径问题中的应用。 最小生成树算法: 学习Prim算法和Kruskal算法,理解如何构建连接所有顶点的最小权重的边集。 动态规划(Dynamic Programming): 掌握将复杂问题分解为子问题,并利用备忘录或递推关系求解的技巧。本书将通过经典示例(如斐波那契数列、背包问题、最长公共子序列)来阐述DP的思想。 贪心算法(Greedy Algorithms): 学习在每一步选择局部最优解,以期获得全局最优解的设计策略,并理解其适用条件。 分治算法(Divide and Conquer): 掌握将问题分解为独立子问题,递归求解,最后合并结果的算法范式。 C++ 实现与实践: 面向对象的实现: 本书所有数据结构和算法的实现都将采用现代 C++ 的特性,充分利用类、模板、STL 库来构建清晰、可重用、高效的代码。 STL 深度剖析: 详细讲解 C++ 标准模板库(STL)中容器(vector, list, map, set 等)、迭代器、算法(sort, find, for_each 等)的设计原理和使用方法,以及如何利用它们来简化开发。 性能分析与优化: 强调时间复杂度和空间复杂度的分析方法(大 O 符号),并指导读者如何识别性能瓶颈,通过选择合适的数据结构和算法来优化代码效率。 实际应用案例: 穿插讲解数据结构和算法在实际工程场景中的应用,例如,在网络路由、搜索引擎索引、数据压缩、图形渲染等领域。 目标读者: 本书适合所有希望深入理解数据结构与算法的 C++ 开发者,包括: 计算机科学专业的学生。 初级和中级软件工程师,希望提升编程技能和解决问题的能力。 准备技术面试,尤其是针对数据结构和算法部分的开发者。 任何对构建高效、可扩展软件感兴趣的 C++ 爱好者。 通过本书的学习,读者将能够: 清晰地理解各种基本和高级数据结构的内部工作原理。 熟练运用 C++ 实现和操作这些数据结构。 掌握设计和分析算法的通用方法。 能够根据实际问题选择最合适的数据结构和算法。 写出更高效、更健壮的 C++ 代码。 《C++ 数据结构与算法精要》不仅是一本参考书,更是一本实践指南,它将帮助您构建坚实的技术基础,在复杂的软件开发挑战中游刃有余。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的重点似乎完全倾斜于“结构”与“效率”,对于那些追求快速上手、构建原型系统的读者来说,可能需要适应一下它的节奏。它的章节安排非常线性化,从最基础的数组、结构体,到复杂的数据组织形式,每一步都建立在前一步的稳固基础上。我特别喜欢作者处理异常和错误处理的方式,尽管数据结构本身与异常处理看似不直接相关,但书中在涉及内存分配失败或数据溢出时,总是能自然地引出使用C++异常机制进行安全处理的范例。这表明作者在编写这本书时,是站在一个极高的工程角度去审视每一个数据操作的潜在风险。如果说现在市面上有许多算法书是教你“做什么”,那么这本书更多的是在教你“为什么这样能做到最好”。它对于不同类型数据结构的“适用性边界”的探讨尤为深刻,让你不仅知道某个结构怎么用,更清楚在面对海量数据、实时性要求极高的场景下,应该毫不犹豫地舍弃掉哪些看起来很美的替代方案。这是一本需要耐心啃读、但回报丰厚的“内功心法”秘籍。

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这本书的封面设计,坦白说,初看之下有些过于朴实了,那种深蓝底配着白色的衬线字体,给人的感觉像是上世纪末的教科书,缺乏现在技术书籍那种鲜活的现代感。我本来是抱着一种非常谨慎的心态翻开它的,毕竟在这个领域,光是书名能唬人却内容空泛的例子太多了。然而,一旦进入到数据结构的部分,特别是链表和树的讲解,我立刻感受到了一种扎实的、毫不含糊的处理方式。作者似乎完全没有被眼下花哨的新技术潮流所裹挟,而是专注于最核心、最基础的原理。他对内存管理的讨论,尤其是在C++环境下如何精准地控制指针的生命周期,那简直是教科书级别的清晰。很多其他书籍往往一笔带过或者直接用高级封装来规避这些细节,但这本书却毫不退缩地将底层操作暴露给你看,这对于真正想吃透C++底层,而不是仅仅会调用STL库的读者来说,简直是醍醐灌顶。我尤其欣赏作者在解释递归算法时,那种层层递进、抽丝剥茧的叙述逻辑,配合着清晰的伪代码和C++实例,让那些曾经让我头疼的概念,比如回溯法和动态规划的初始状态设置,一下子变得豁然开朗。这本书的价值,并不在于它有多么新潮,而在于它提供了一个坚不可摧的理论地基。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图质量,老实说,是我最近读过的技术书籍中最让我感到“不适”的一个方面。页面留白的处理略显局促,字体大小的调整似乎也没有经过太多的人体工程学考量,读久了眼睛会有点酸涩。但在内容上,它展现出一种罕见的、近乎偏执的严谨性。特别是关于排序算法的部分,作者不仅详细分析了各种经典算法的时间复杂度和空间复杂度,还引入了大量的实战场景案例来佐证不同算法在特定数据分布下的性能差异。我记得有一章专门对比了快速排序在平均情况和最坏情况下的内存开销,那份详尽的分析,甚至细致到了编译器优化对性能曲线的影响,这已经远远超出了普通“算法导论”的范畴。它更像是一本面向系统工程师的参考手册,而不是给入门者准备的读物。阅读过程中,我不得不时常停下来,拿起笔在草稿纸上自己推演一遍作者给出的数学证明,才能真正体会到那种“知其然,更知其所以然”的深刻理解。这本书的难度曲线是陡峭的,但一旦你征服了一个难点,收获的知识密度是惊人的。

评分☆☆☆☆☆

从C++的特性运用来看,这本书显得有些“保守”,但这种保守恰恰是其优势所在。它主要围绕C++98/03的标准特性进行讲解,对于C++11乃至更新的标准特性,提及的非常少,这使得对于那些还在维护大量老旧代码库或者需要兼容特定编译环境的开发者来说,它是一份极其可靠的参考。我注意到,作者在讲解抽象数据类型(ADT)时,对C++的类封装、继承和虚函数的使用都进行了非常规范的示范,没有滥用一些时髦但可能导致性能损耗的特性。例如,在实现优先队列时,它对底层使用堆(Heap)的底层逻辑进行了极其细致的剖析,特别是如何通过数组下标的运算来模拟树的父子关系,这种对底层实现的回归,让我重新审视了那些被STL封装得过于完美而忽略了其本质的工具。这本书的每一个代码片段,都像是经过了无数次编译和性能调优的打磨,充满了工程实践的智慧,少了一丝学院派的浮躁气。

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这本书的叙事风格,老派得让人有些怀念。它没有那种网红技术书里常见的幽默段子,也没有试图用过于口语化的表达来降低理解门槛。相反,它更像是一位经验丰富的教授在给你做一对一的深入辅导——冷静、客观、极度注重逻辑自洽。在介绍图论算法时,作者采用了非常严格的数学定义作为起点,然后才逐步过渡到实际的图的表示方法(邻接矩阵与邻接表)的选择权衡。最让我印象深刻的是,他没有将Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法并列叙述,而是将其分别置于处理具有不同约束条件的路由问题中进行对比。这种将算法的应用场景与理论本身紧密结合的处理方式,极大地增强了知识的实用性。我尝试着用书中的标准模板去实现一个小型网络路由优化器,结果发现,由于作者对数据结构的选择和操作的细节把控极其到位,最终的代码不仅功能完备,而且在内存占用和运行效率上,比我之前用其他教材写的版本要精简和快速得多。这本书的价值,在于它教你如何“设计”一个高效的解决方案,而不仅仅是“实现”一个功能。

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