C++ Solutions

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出版者:Addison Wesley Longman
作者:David Vandevoorde
出品人:
页数:292
译者:
出版时间:1998-8
价格:USD 29.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780201309652
丛书系列:
图书标签:
  • 软件开发
  • 计算机科学
  • 编程
  • Solutions
  • Programming
  • C++
  • AW
  • 1998
  • C++
  • 编程
  • 算法
  • 数据结构
  • 练习题
  • 解决方案
  • 代码示例
  • 学习
  • 教程
  • 问题解决
  • 提高技能
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具体描述

算法图解 一本带你深入理解计算机科学核心的视觉盛宴 在这部里程碑式的著作中,我们将踏上一段迷人的旅程,探索支撑现代计算的基石——核心算法。本书摒弃了晦涩难懂的数学推导和冗长枯燥的理论阐述,转而采用一种直观、生动且极富启发性的方式,带你领略每一个关键算法的运作原理、内在逻辑以及实际应用场景。 《算法图解》不仅仅是一本关于代码的书,它更是一本关于“如何思考”的书。我们相信,最复杂的概念,只要辅以恰当的视觉引导和清晰的解释,任何人都能掌握。本书的目标是让算法从抽象的符号序列,转化为你眼前清晰可见的动态过程。 内容深度与广度:全面覆盖基础与进阶 本书的结构经过精心设计,旨在为你构建一个坚实而全面的算法知识体系。我们将从最基础的搜索和排序算法入手,逐步深入到图论、动态规划等更为复杂的领域。 第一部分:算法思维的奠基石 我们首先会聚焦于数据结构与基础算法的构建块。你会看到二分查找如何在有序数据中实现对数级别的效率飞跃;广度优先搜索(BFS)如何优雅地解决最短路径问题;而深度优先搜索(DFS)又如何在迷宫或树状结构中进行高效遍历。我们详细剖析了递归的魔力,通过大量的图示,让你真正理解函数调用栈的运作,从而能够自信地驾驭更复杂的递归问题。 第二部分:排序的艺术与效率 排序是算法学习中不可避免的一环,但其精妙之处远超想象。《算法图解》将深入浅出地展示几种关键的排序算法: 冒泡排序与选择排序: 尽管效率不高,但它们是理解比较排序基本思想的绝佳起点。我们会用动画般的描述展示元素是如何逐步就位的。 插入排序: 演示其在近乎有序数据集中的优越性,以及它如何模仿人类整理扑克牌的过程。 快速排序: 这是实践中应用最广泛的高效排序之一。我们将详细解析“分治法”和“枢轴选择”的策略,通过交互式的图解,让你领略其平均 $O(N log N)$ 复杂度的来源。 归并排序: 重点展示“合并”操作的强大威力,以及它如何保证在任何情况下都维持稳定的时间复杂度。 第三部分:图论的广阔天地 图论是建模现实世界复杂关系的核心工具。本书将图的抽象概念具象化: 最短路径: 我们将详细介绍Dijkstra 算法,它如何利用贪心策略找到单源最短路径,并解释为什么它不能处理负权边。随后,我们会引入Bellman-Ford 算法,揭示它如何处理更具挑战性的负权图,并能检测出负权环的存在。 最小生成树(MST): 两种截然不同的经典算法——Prim 算法和Kruskal 算法的对比分析。你将清晰地看到,Prim 倾向于从一个点向外扩展,而 Kruskal 则通过边的权重进行全局排序和合并,直至连通所有节点。 第四部分:动态规划的精髓 动态规划(DP)常常被认为是算法学习中的一个瓶颈。《算法图解》致力于拆解这种恐惧。我们不会直接抛出状态转移方程,而是从“重叠子问题”和“最优子结构”的识别开始。 背包问题(Knapsack Problem): 这是一个经典的 DP 范例。我们将一步步构建 DP 表格,展示如何通过存储和复用先前计算的结果来避免重复劳动,实现指数级到多项式级的效率提升。 最长公共子序列(LCS): 通过图示化填充二维表格的过程,让你彻底理解 DP 如何在二维空间中进行决策和回溯。 第五部分:贪心算法与高级主题 在介绍完 DP 的系统性规划后,我们将探讨“贪心”这一更具直觉性的优化方法。我们会清晰界定贪心算法适用的前提——即局部最优选择能够导向全局最优解。 此外,本书还会触及如散列表(哈希表)如何实现平均 $O(1)$ 的查找效率;堆(Heap)数据结构在实现优先队列中的关键作用;以及时间复杂度分析的实用方法,让你能够准确地评估自己编写代码的效率。 本书的独特价值:不仅仅是代码 本书最大的特点在于其视觉驱动的学习方法。每一个算法,都配有详尽的步骤图解、颜色编码和注释,确保读者在阅读时能够“看到”代码的执行过程,而非仅仅是在脑海中进行抽象的模拟。我们采用了一种易于上手的伪代码风格,它足够贴近真实编程语言,却又足够简洁,不被特定语言的语法所束缚。 无论你是计算机科学专业的学生,希望巩固基础;还是希望转行或提升技能的软件工程师,渴望系统性地掌握解决实际问题的工具;抑或是对数据结构与算法充满好奇的爱好者,《算法图解》都将是陪伴你走向精通的理想伙伴。它将为你打开一扇通往高效编程世界的大门。掌握了这些算法,你就掌握了解决未来几乎所有计算难题的通用钥匙。

作者简介

裘宗燕,北京大学数学学院信息科学系教授。长期从事计算机软件与理论、程序设计语言和符号计算方面的研究和教学工作。已出版多部著作和译著,包括:《程序设计语言基础》(译著,北京大学出版社,1990),《Mathematica数学软件系统的应用与程序设计》(编著,北京大学出版社,1994),《计算概论(上)》(合著,高等教育出版社,1997),《从问题到程序——程序设计与C语言引论》(编著,北京大学出版社,1999),《程序设计实践》(译著,机械工业出版社,2000),《C++语言的设计和演化》(译著,机械工业出版社,2002),《程序设计语言——概念和结构》(合译,机械工业出版社,2002),《C++程序设计语言(特别版)》(译著,机械工业出版社,2002)等。

目录信息

读后感

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这书看着简单,等自己一边翻书,一边开足脑力想,再去对着电脑敲,两天下来我头就大了。同事看我的痛苦样子,说他看猎豹网校上有这个视频课程,象看土豆视频那样,还高清的咧,看老师一边讲一边每一步都操作得清清楚楚,一下子就能学会了。我也去看了下,是哦,这样学可容易多...

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用户评价

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这本书的叙事节奏有一种奇特的规律性,似乎每一章都在努力平衡“宏大叙事”与“微观细节”。例如,在介绍标准库容器时,它花费了大量篇幅比较`std::vector`和`std::deque`在不同场景下的缓存局部性(Cache Locality)差异,这对于性能敏感的应用开发人员来说是宝贵的知识。但是,当涉及到第三方库的集成和互操作性时,内容突然变得模糊起来。我们都知道,现实项目很少是纯粹的C++标准库构建的,常常需要与C语言API、COM接口或者特定领域的专业库进行交互。这本书对于如何处理C风格的结构体、如何安全地进行C和C++之间的字符串传递(比如`char*`到`std::string`的转换及其所有权转移问题),处理得非常简略,仿佛这些“跨界”问题不值得深入探讨。这使得这本书在作为项目级参考手册时略显不足,它假设了一个相对纯净的C++环境,而没有完全拥抱软件工程的复杂性。

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我拿到这本书的时候,首先被它厚重的分量所吸引,心想这下总能一网打尽各种C++的疑难杂症了。在阅读面向对象设计原则的部分,作者对多态的理解非常到位,特别是对虚函数表(vtable)的内存布局做了细致的剖析,甚至绘制了跨编译单元调用的潜在陷阱图示,这一点非常加分。然而,在进入到并发编程领域时,笔锋明显一转,变得相对保守。关于多线程同步,它详细介绍了`std::mutex`、`std::condition_variable`以及原子操作(Atomics)的基本用法,这些都是非常扎实的内容。但对于现代高性能计算中至关重要的无锁数据结构(Lock-Free Data Structures)的实现细节,比如如何利用CAS(Compare-and-Swap)指令来构建一个健壮的无锁队列,书中只是泛泛而谈,甚至只是引用了外部研究论文的结论,而没有提供哪怕一个可编译运行的最小化示例。对于那些正在尝试优化延迟敏感型系统的工程师来说,这种“蜻蜓点水”式的处理,实在无法满足他们对极致性能的渴求。这本书教会你如何安全地使用锁,但没有教会你如何优雅地摆脱锁。

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整体而言,这本书的语言风格是学术性的,论证严密,很少出现模棱两可的措辞。它对C++语言核心概念的阐释,例如值语义与引用语义的哲学差异,写得非常深刻,足以让初学者建立起正确的编程心智模型。美中不足的是,全书贯穿始终的例子,无论多么复杂,似乎都停留在“控制台输出”的层面上。我期待看到一些更贴近实际业务场景的“解决方案”,比如如何用C++实现一个高性能的事件循环(Event Loop),或者如何构建一个跨平台的配置解析器。书中的例子缺乏那种能让人产生“啊哈,我应该这样写我的下一个模块”的灵感。它成功地教授了“如何写出正确的C++代码”,但在“如何用C++解决一个真实的、有业务价值的问题”这方面,它的指导性显得相对薄弱,更像是一本关于工具箱内工具如何制造和保养的说明书,而不是一本关于如何用这些工具建造摩天大楼的工程手册。

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这本书的排版风格非常注重可读性,几乎是教科书级别的严谨,每一个代码块都有明确的行号和清晰的注释。我特别欣赏作者在讲解模板元编程(Template Metaprogramming)时采用的循序渐进的方法,从简单的类型萃取到复杂的SFINAE(Substitution Failure Is Not An Error)技巧,讲解得深入浅出。不过,当我读到关于异常安全保证(Exception Safety Guarantees)那一章时,我的期望值出现了小幅度的下滑。作者详细解释了强异常安全和弱异常安全的概念,并给出了如何通过拷贝并交换(Copy-and-Swap)策略来实现前者。这无可厚非,但这似乎是所有标准C++教材都会涵盖的“圣经”知识点。我原本期待这本书能提供一些在特定第三方库(比如某个遗留的、设计不佳的I/O库)中,如何“打补丁”以实现某种程度异常安全性的实战技巧,或者讨论一下`std::optional`和`std::expected`在异常替代方案中的实际部署考量。它提供了一个完美的理论框架,但缺少了在“泥泞的现实世界”中如何应用这些框架的“泥泞经验”。整体感觉上,它更像是一份精准的蓝图,而非工地上的实战记录。

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哇,这本书的封面设计真够复古的,那种带着磨损感的字体和深沉的蓝色调,一下子就把我拉回了那个代码还不像现在这么光鲜亮丽的年代。我迫不及待地翻开第一章,希望能找到一些关于底层内存管理和指针操作的独到见解,毕竟在如今这个被各种高级框架包裹的时代,真正深入理解C++的“野性”变得越来越难得了。然而,令我略感意外的是,这本书的开篇似乎着重于介绍现代C++的特性,比如`<algorithm>`库的妙用和lambda表达式的简洁性。我承认这些内容很重要,它们确实是构建高效现代应用的基础,但作为一个寻求深度挖掘的老派程序员,我更期待看到那些关于RAII(资源获取即初始化)在复杂并发场景下的细致剖析,或者关于移动语义(Move Semantics)如何彻底改变对象生命周期的深度案例分析。它更像是一本优秀的入门或中级教程,旨在帮助开发者快速跟上C++17/20的标准,而不是一本挑战你思维极限的“解决方案”大全。虽然讲解清晰流畅,示例代码也简洁明了,但对于那些希望在性能调优的刀尖上跳舞的读者来说,可能需要寻找更具挑战性的材料。这本书的价值在于巩固基础和拥抱新标准,但它在“解决疑难杂症”方面的野心似乎有所保留,更倾向于平稳过渡到现代编程范式。

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