数据结构

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出版者:电子科技大学出版社
作者:于训全
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2001-01-01
价格:16.0
装帧:
isbn号码:9787810656283
丛书系列:
图书标签:
  • 数据结构
  • 算法
  • 计算机科学
  • 编程
  • 数据存储
  • 数据组织
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具体描述

《算法图谱:从基础原理到高效实现》 图书简介 在信息技术日新月异的今天,软件的性能与效率已成为衡量其价值的关键指标。算法,作为计算思维的核心,是驱动这一切变革的底层引擎。本书《算法图谱:从基础原理到高效实现》,旨在为读者构建一座连接理论与实践的坚实桥梁,深入剖析各类核心算法的设计哲学、数学基础及其在真实世界场景中的应用。本书并非一本枯燥的公式堆砌,而是一部强调洞察力培养与工程实践的进阶指南。 第一部分:计算思维的基石——基础算法与复杂度分析 本部分将为读者打下坚实的理论基础。我们首先从计算模型的构建开始,探讨图灵机、RAM模型等对算法分析的意义。随后,重点剖析算法复杂度分析的艺术与科学。这不仅仅是理解$O(cdot)$符号的含义,更在于掌握如何通过最坏情况、最好情况及平均情况分析来量化算法的资源消耗。我们将详尽讨论递归与分治策略,通过经典的汉诺塔、主定理(Master Theorem)的推导,让读者深刻理解分治思想在优化复杂性中的威力。 第二部分:组织信息的艺术——高效数据组织结构 数据结构是算法得以施展的舞台。本部分将系统梳理和深入解析一系列高级数据组织技术,重点在于理解其内在的权衡(Trade-offs)。 线性结构的高级应用: 栈和队列的抽象操作之后,我们将深入探讨双端队列(Deque)在滑动窗口最大值等动态问题中的应用。 树结构的精髓: 从基础的二叉树遍历到平衡二叉搜索树(AVL树与红黑树)的自平衡机制,我们将细致解析旋转、着色(Coloring)等核心操作,确保读者能够清晰把握其维持对数时间复杂度的机制。随后,本书将拓展至B树及其变体,重点关注它们在磁盘I/O密集型场景(如数据库索引)中的优化策略。 堆与优先队列: 不仅介绍二项堆(Binomial Heap)和斐波那契堆(Fibonacci Heap)的结构特点,更会对比分析它们在不同场景下(例如Dijkstra算法的实现)的性能差异。 散列技术的前沿: 深入探讨完美散列(Perfect Hashing)的设计思路,以及处理冲突的高级方法,如Cuckoo Hashing,以期达到理论上的最快查找速度。 第三部分:连接与路径——图论算法的深度探索 图是描述复杂关系的最佳模型。本部分将全面覆盖图论中的核心算法,并侧重于其在网络分析、路由选择中的实际应用。 图的表示与遍历: 详细比较邻接矩阵与邻接表的优劣,并用实例展示深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)在拓扑排序、查找连通分量中的应用。 最短路径的求解: 从无权图的BFS到Dijkstra算法的正确实现与局限性分析。针对存在负权边的图,本书将详尽讲解Bellman-Ford算法的松弛(Relaxation)过程及其检测负权环的能力。更进一步,我们将探讨Floyd-Warshall算法的动态规划思想,实现任意两点间的最短路径。 最小生成树(MST): 详细阐述Prim算法和Kruskal算法的贪心策略,并通过切割定理(Cut Property)来论证其正确性。 流网络与匹配: 介绍最大流/最小割定理,并聚焦于Ford-Fulkerson方法及其高效实现如Edmonds-Karp算法。同时,本书也会触及二分图匹配问题,引入增广路径的概念。 第四部分:优化与决策——动态规划与贪心算法的精妙 本部分聚焦于解决优化问题的两大核心范式。 动态规划(DP): DP的精髓在于最优子结构和重叠子问题。本书将通过经典的背包问题(0/1与完全背包)、最长公共子序列(LCS)、矩阵链乘法等案例,引导读者掌握自底向上(Bottom-Up)和自顶向下(Top-Down,带备忘录)的实现技巧,并重点训练读者识别DP状态转移方程的能力。 贪心算法: 通过活动安排问题、霍夫曼编码等实例,阐释贪心选择性质和最优子结构如何协同作用。我们将严谨地证明所选贪心策略的正确性,避免读者陷入“看起来对但实际错误”的陷阱。 第五部分:前沿算法与工程实践 本部分将视野拓展至更现代、更具挑战性的领域,并强调工程实现细节。 搜索与回溯: 深入分析A搜索算法,讲解启发式函数(Heuristic Function)的设计对性能的决定性影响,并将其应用于迷宫求解或路径规划。 字符串匹配算法: 除了朴素算法,本书将详细剖析KMP算法(Next数组的构建与意义)和Boyer-Moore算法,分析它们在文本处理中的性能飞跃。 高级排序技术: 对归并排序、快速排序(Pivot选择的优化)进行深入的性能对比。对于大规模数据,将引入外部排序的概念。 并行化与近似算法: 简要介绍在多核处理器环境下,如何对某些算法进行初步的并行化设计思路,并讨论在NP-Hard问题中,如何转向设计高质量的近似算法以在可接受时间内获得可行解。 本书特色: 1. 理论与实践并重: 每章都配备了精心设计的“算法设计挑战”,引导读者将理论知识转化为可执行的代码逻辑。 2. 可视化驱动理解: 复杂结构和动态过程(如树的旋转、Dijkstra的松弛过程)均配有详细的图解,帮助读者建立直观认知。 3. 语言无关的思维训练: 虽然示例代码会使用主流的编程语言片段辅助说明,但本书的核心目标是培养通用的算法设计思维,而非特定语言的语法教学。 通过系统学习《算法图谱》,读者将不仅掌握应对各类编程竞赛和技术面试所需的算法知识,更重要的是,将建立起一套严谨、高效的计算问题解决框架,为构建高性能、高可维护性的复杂软件系统奠定坚实基础。

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读后感

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用户评价

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《数据结构》这本书,对我来说,就像是一本打开了编程世界“内功心法”的宝典。在阅读之前,我总觉得写代码就像是在搭积木,用一些现成的“积木块”(语法)拼凑出想要的功能。但读完这本书,我才明白,真正的编程高手,不仅仅在于能熟练运用“积木块”,更在于能够理解“积木块”是如何构成,以及如何设计更巧妙、更强大的“积木块”来解决问题。书中对于“哈希表”的讲解,让我印象深刻。它并没有止步于简单的“键值对”存储,而是深入剖析了哈希函数的设计原则、冲突解决策略(链地址法、开放地址法),以及这些选择对查找效率的影响。这让我明白了,看似简单的查找操作,背后蕴含着如此多的学问和优化空间。读到关于“堆”的部分,我才真正理解了优先队列的工作原理,以及它在某些排序算法(堆排序)和图算法(Dijkstra)中的关键作用。书中对堆的构建和调整过程的清晰阐述,让我看到了算法设计的精妙之处。此外,本书在不同数据结构之间的性能比较上也做得相当到位。它不仅仅告诉你“是什么”,更会告诉你“为什么”和“什么时候用”。比如,在需要频繁插入和删除的场景下,链表往往比数组更优;而在需要快速查找的场景下,哈希表或平衡二叉树则更胜一筹。这种基于性能的权衡和选择,让我对如何编写更优化的代码有了更深刻的认识。这本书的逻辑结构也安排得非常合理,从基础的线性结构,到复杂的非线性结构,循序渐进,层层递进,让我在掌握新概念的同时,也能不断巩固和融会贯通之前学到的知识。

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这本书《数据结构》给我的感觉,就像是在攀登一座知识的高峰,每翻过一页,视野就开阔一分,对整个编程世界有了更宏观的认知。我特别喜欢书中对抽象数据类型(ADT)的强调。它不仅仅是介绍具体的数据结构实现,更重要的是,它教会我如何从问题的需求出发,抽象出数据的逻辑结构和操作,然后再去选择或设计合适的数据结构来实现。这种“面向抽象”的思维方式,对于我从初级程序员向高级程序员转变,具有极其重要的指导意义。在讲解“排序”算法时,书中不仅仅列举了各种算法,还深入分析了它们的稳定性、原地性以及时间复杂度的最佳、平均和最坏情况,这让我明白,没有哪种排序算法是万能的,只有最适合特定场景的。读到关于“二分查找”和“插值查找”等查找算法时,我更是被其简洁高效的设计所折服,深刻体会到算法优化带来的巨大性能提升。对于“字符串匹配”这一经典问题,书中介绍了朴素匹配、KMP算法、BMS算法等多种方法,并详细阐述了KMP算法如何通过“next数组”避免不必要的比较,这让我看到了算法的智慧所在。书中的案例分析也让我受益匪浅,比如如何用数据结构解决“迷宫寻路”问题,如何用图算法优化“社交网络好友推荐”,这些具体的应用场景,让抽象的知识变得鲜活起来,也激发了我将所学知识运用到实际项目中的热情。这本书让我明白,数据结构和算法不仅仅是理论知识,更是解决复杂问题的强大工具。

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这本书的名字叫做《数据结构》,拿到它的时候,我刚结束了一门大学课程,感觉自己对编程的理解还停留在一些基础的语法层面,虽然能写点小程序,但总觉得缺少了点什么,像是盖楼没有地基,或者做菜没有配方。翻开目录,首先映入眼帘的是“数组”和“链表”这些名词,虽然在课堂上接触过,但总感觉不够深入。这本《数据结构》像是为我打开了一扇新世界的大门。它不仅仅是罗列了各种数据组织的“形态”,更重要的是,它深入浅出地剖析了每种结构背后的“逻辑”和“原理”。比如,在讲链表的时候,它没有停留在“节点”和“指针”的简单定义,而是通过生动的比喻,将复杂的内存地址和指向关系具象化,让我一下子就理解了为什么链表在某些操作上比数组更有效率,比如插入和删除。书中对各种操作的时间复杂度和空间复杂度分析也做得非常到位,这对于我这种追求代码优化的“技术宅”来说,简直是福音。我记得有一次,为了解决一个数据查找的问题,我纠结了好久,用了一种效率很低的方法。读到书中关于“二分查找”的部分,我才恍然大悟,原来在有序数组中,只需要简单的几次比较就能锁定目标,这让我深深折服于算法的魅力。这本书的行文风格也很吸引人,不是那种枯燥的教科书式讲解,而是夹杂着一些作者的思考和实践经验,读起来很有代入感,感觉像是在和一位经验丰富的老师在交流。很多时候,我会在读到某个概念时,停下来思考它在实际项目中的应用场景,这本书给了我很多灵感。它让我明白,编写高效、优雅的代码,不仅仅是掌握语法,更重要的是理解数据在计算机中的组织方式以及如何高效地操作这些数据。这本书不仅仅是一本教材,更像是一本“武功秘籍”,让我得以窥探到更深层次的编程奥秘。

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《数据结构》这本书,在我编程学习的道路上,扮演了一个至关重要的“引路人”角色。它不是那种一眼就能看完的书,需要你静下心来,细细品味其中的每一个概念和算法。我尤其欣赏书中对于“抽象数据类型”(ADT)的强调。它鼓励读者从问题的本质出发,定义数据的逻辑行为,然后再去选择或设计具体的数据结构来实现。这种“面向抽象”的思维方式,让我认识到,真正的编程高手,不仅仅是会写代码,更是能够理解问题的本质,并设计出优雅、高效的解决方案。书中对于“递归”的讲解,也让我茅塞顿开。以往我对递归的理解总是模糊不清,觉得它像是一种“魔法”,能够自动完成复杂的任务。但读完这本书,我才明白,递归的核心在于“递”和“归”这两个过程,以及如何将大问题分解为相似的子问题。书中通过清晰的图示和实例,让我能够循序渐进地理解递归的执行流程,并掌握如何设计递归函数。在讲到“图”时,书中对各种遍历算法(DFS、BFS)的详细阐述,以及对最短路径算法(Dijkstra、Floyd-Warshall)的分析,都让我看到了数据结构在解决实际问题中的巨大价值。我记得书中有一个关于“城市间最短路径”的例子,让我深刻体会到了图算法的实用性。此外,本书的语言风格也非常严谨而清晰,没有过多的华丽辞藻,而是用最直接、最准确的语言来描述概念和算法,这让我在阅读时能够专注于知识本身。这本书,让我对编程的理解,从“术”的层面,上升到了“道”的层面。

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这本书《数据结构》给我的感觉,就像是进入了一个错综复杂的迷宫,但幸运的是,这本书就像是一位经验丰富的向导,手中握着一张详尽的地图,带领我一步步走出迷雾。在学习的过程中,我特别欣赏它在解释抽象概念时所采用的生动形象的比喻。比如,在讲解“栈”的时候,它用了叠盘子的例子,清晰地展现了“后进先出”的特性,让我一下子就明白了为什么在函数调用、表达式求值等场景下,栈会是如此自然且高效的选择。再比如,对于“队列”的讲解,它则类比成排队买票的场景,生动地描绘了“先进先出”的规则,让我深刻理解了其在任务调度、消息处理等方面的应用。更让我惊喜的是,书中对于各种数据结构之间关系的梳理。它没有将它们孤立地看待,而是强调了它们之间的相互转化和配合。例如,在讲解如何用数组模拟链表,或者如何用链表实现栈和队列时,我都学到了很多巧妙的设计思想。这让我意识到,在实际编程中,选择哪种数据结构并不是孤立的决定,而是需要根据具体问题的需求,灵活地组合和运用。本书在算法部分也下了很大的功夫,对于排序算法的讲解,从冒泡排序的直观易懂,到快速排序的精妙高效,再到归并排序的稳定可靠,都进行了细致的分析,并提供了不同算法的优缺点对比,这对于我选择最适合特定场景的排序方法非常有帮助。我特别喜欢书中对递归算法的讲解,它打破了我之前对递归“难以理解”的固有印象,通过清晰的分解和可视化,让我看到了递归在解决分治问题时的强大力量。总而言之,这本书不仅教会了我“是什么”,更教会了我“为什么”和“如何做”,让我对数据结构和算法有了更系统、更深入的认识。

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读完《数据结构》这本书,我最大的感受是,它将编程中一些看似“高深莫测”的原理,变得触手可及。在我看来,一本好的技术书籍,不仅要讲清楚“是什么”,更要讲明白“为什么”和“如何做”。这本书在这几方面都做得非常出色。在讲解“哈希表”时,它并没有直接给出实现,而是先探讨了如何才能做到快速查找,然后引出哈希函数的设计思路,以及如何处理哈希冲突(如链地址法和开放地址法)。这种层层递进的讲解方式,让我能够从根本上理解哈希表的优势和局限性。同样,对于“堆”这个概念,书中不仅介绍了堆的定义和基本操作,还详细讲解了如何利用堆实现优先队列,以及堆排序算法,这让我明白了堆在实际应用中的重要性。让我印象深刻的还有书中对“字符串匹配”算法的介绍。从最朴素的暴力匹配,到高效的KMP算法,再到更进一步的BMS算法,书中都进行了详细的分析,并重点讲解了KMP算法如何利用“next数组”来避免不必要的重复比较,从而大幅提升效率。这种对算法的深入剖析,让我看到了编程的艺术和智慧。本书的排版和图示也做得非常到位,清晰的流程图和结构图,让我在理解复杂的算法和数据结构时,能够事半功倍。我常常会在阅读时,结合书中的图示,在脑海中模拟算法的执行过程,这不仅加深了我的记忆,也锻炼了我逻辑推理能力。这本书,真的让我对“高效编程”有了全新的认识。

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《数据结构》这本书,对我而言,是一次对编程世界深层逻辑的探索之旅。在未接触这本书之前,我可能只是站在编程的“海平面”上,能够搭建一些简单的“船只”,但对于“海洋”本身的复杂性却知之甚少。这本书如同一个精准的海图,为我绘制出了“海洋”的深度、洋流和暗礁,让我能够更清晰地认识到数据在计算机内部的组织方式以及如何高效地驾驭它们。我尤其欣赏书中对于“树”形数据结构的讲解。它不仅仅介绍了二叉树,还详细阐述了平衡二叉树(如AVL树、红黑树)是如何通过一系列精妙的旋转和调整操作,来保证查找、插入和删除等操作都能在对数时间内完成。这让我深刻体会到,为了追求极致的效率,算法设计可以多么复杂而又优雅。对于“图”这种更加抽象和普遍的数据结构,书中更是提供了详尽的介绍。从邻接矩阵和邻接表这两种表示方法,到深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)等遍历算法,再到Dijkstra算法计算单源最短路径,以及Kruskal算法和Prim算法构建最小生成树,这些内容如同为我打开了一个全新的世界,让我看到了数据结构在解决网络问题、路径规划问题等方面的强大威力。书中提供的每一行代码示例,都不仅仅是功能的堆砌,而是算法思路的具象化,让我能够在实践中不断巩固和深化对理论的理解。这本书,让我从一个单纯的“代码编写者”,逐渐蜕变为一个能够理解和设计高效算法的“问题解决者”。

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《数据结构》这本书,在我看来,是一本能够真正提升编程内功的“武功秘籍”。在阅读之前,我可能会因为能实现某个功能而沾沾自喜,但读完这本书,我才意识到,原来我只是掌握了“招式”,而没有领悟到“内功心法”。书中对于“栈”和“队列”等基础结构的讲解,虽然看似简单,但却深入剖析了它们在递归、深度优先搜索、广度优先搜索等算法中的核心作用,让我对这些算法的理解上升到了一个新的高度。在讲解“树”结构时,书中对各种树(如二叉搜索树、AVL树、红黑树)的插入、删除、查找操作的详细分析,让我深刻体会到了平衡二叉树在保证高效查找方面的精妙设计。我特别喜欢书中对“堆”的讲解,它不仅介绍了堆的定义和基本操作,还展示了如何利用堆实现优先队列,以及堆排序算法,这让我看到了数据结构和算法之间紧密的联系。对于“图”这一更为复杂的数据结构,书中对各种图的表示方法、遍历算法(DFS、BFS)以及最短路径算法(Dijkstra、Floyd-Warshall)的详细介绍,为我解决网络分析、路径规划等问题提供了坚实的理论基础。书中的代码示例不仅仅是功能的实现,更是对算法思路的直观展现,让我能够更容易地理解抽象的概念。有时候,我会在阅读完某个章节后,尝试着自己去推导算法的复杂度,或者思考如何针对特定问题进行优化,这极大地锻炼了我的逻辑思维和分析能力。这本书让我明白,掌握数据结构和算法,不仅仅是提高了代码的运行效率,更是提升了解决问题的能力和编程思维的深度。

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初次拿到《数据结构》这本书,我的内心是既期待又带着一丝忐忑。期待是因为我深知数据结构和算法在编程领域的重要性,而忐忑则是因为以往接触过的相关书籍,往往充斥着晦涩难懂的数学公式和抽象的概念,让人望而生畏。然而,这本书的开篇便给了我一个惊喜。它以一种极其平缓且富有条理的方式,循序渐进地引入各种数据结构的概念。从最基础的数组和链表开始,作者并没有仅仅停留在定义和操作层面,而是深入地剖析了它们的优缺点、适用场景以及内存的实际分配机制。这种讲解方式,让我感觉就像是在一个经验丰富的老师的引导下,一步步地拆解和理解这些看似复杂却又至关重要的基础。当我翻阅到“栈”和“队列”章节时,书中生动的类比,比如叠盘子、排队买票,立刻将这些抽象的概念具象化,让我轻松理解了它们的“后进先出”和“先进先出”的特性。更令我赞叹的是,书中对于各种数据结构之间的联系和转化,也做了清晰的梳理。例如,如何用数组模拟链表,或者如何用链表实现栈和队列,这些章节不仅让我看到了不同数据结构之间的灵活性,更让我学会了如何根据实际需求进行巧妙的设计。此外,书中在分析时间复杂度和空间复杂度时,也提供了详尽的图表和解释,让我能够直观地理解算法的效率,并为我日后编写更优化的代码打下了坚实的基础。这本书不仅仅是一本教材,更像是一本开启我编程思维“筋络”的启蒙读物。

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拿到《数据结构》这本书,我的第一感觉是它比我想象的要厚重一些,但当我真正沉浸其中阅读时,却发现时间过得飞快。这本书的魅力在于它对于概念的阐述,从来都不是浮于表面,而是深入到其核心的原理和设计思想。以“树”这一数据结构为例,它不仅仅是介绍了二叉树、平衡二叉树等基本形态,更深入地讲解了它们在查找、排序等方面的优势,以及不同类型树结构在平衡性、查找效率上的权衡。读到关于“AVL树”和“红黑树”的部分,虽然初看有些复杂,但通过书中详尽的图示和步骤分解,我逐渐领悟到了它们如何通过旋转和着色等操作来维护树的平衡,从而保证了对数级别的时间复杂度。这让我深刻体会到,设计一个高效的数据结构,往往需要付出精妙的算法设计和严谨的数学分析。本书对于图这一复杂数据结构的处理也做得非常出色。从图的表示方法(邻接矩阵、邻接表)到图的遍历算法(DFS、BFS),再到最短路径算法(Dijkstra、Floyd-Warshall)和最小生成树算法(Prim、Kruskal),都进行了系统性的介绍,并且配以大量的实际应用案例,让我能直观地感受到图论在网络分析、交通路线规划等领域的强大应用。书中的代码示例也极具参考价值,它不仅仅是给出实现,更会解释代码背后的逻辑和优化思路,让我能够将理论知识转化为实际的编程能力。有时候,我会尝试着按照书中的思路,在脑海中模拟算法的执行过程,这不仅加深了我的理解,也锻炼了我抽象思维的能力。这本书真的像是一位循循善诱的导师,引导我一步步解锁了数据结构和算法的奥秘。

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