C语言程序设计教程

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出版者:武汉大学
作者:陈建新
出品人:
页数:193
译者:
出版时间:2007-8
价格:22.00元
装帧:
isbn号码:9787307056527
丛书系列:
图书标签:
  • C语言
  • 程序设计
  • 教程
  • 入门
  • 编程
  • 计算机
  • 教材
  • 学习
  • 基础
  • 算法
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具体描述

本书全面介绍了C语言程序设计的基本知识,C语言的基本数据类型、常量、变量与表达式,C语言进行结构化程序设计的基本方法,包括结构化程序的顺序结构、选择结构、循环结构及其设计方法,介绍了函数与指针的概念及其应用,还介绍了其他数据类型与C语言文件系统等内容。

本书全面系统地讲述了C语言的基本语法以及它们在编程中的应用,同时又介绍了编写C语言程序的一些方法和技巧。本书内容包含有C语言的词法、常量和变量、运算符和表达式、预处理功能、语句、函数和存储类、指针、结构和联合以及文件操作等内容。

本书语言通俗,由浅入深,概念准确,重点突出,例题丰富,解释详尽。每章配有较丰富的练习题,供复习和作业选用。

本书适合作为高等院校理工科学生学习C语言课程的教材,也适合于自学C语言的读者参考。

好的,以下是一份关于另一本图书的详细简介,旨在与您提到的《C语言程序设计教程》形成对比,不涉及该书内容,字数在1500字左右。 --- 图书简介:深度解析《现代数据结构与算法实战》 前言:构建高效能软件的基石 在快速迭代的软件工程领域,代码的“好坏”往往取决于其背后的数据组织方式和处理效率。本书《现代数据结构与算法实战》并非一本晦涩的理论教科书,而是一本面向实践的工程指南。它聚焦于如何将经典的数据结构与前沿的算法思想,转化为能够在实际生产环境中稳定、高效运行的解决方案。 本书的撰写者深知,在面对TB级别数据处理、毫秒级延迟响应以及复杂系统架构设计时,仅仅掌握基础的编程语法是远远不够的。软件的性能瓶颈,通常就隐藏在不恰当的结构选择和低效的算法流程中。因此,我们致力于将理论的严谨性与工业界的实战经验完美融合,为读者提供一套行之有效的“兵器库”。 第一部分:数据结构的重塑与优化(Foundation Remodeling) 本部分深入剖析了支撑现代计算的几大核心数据结构,但视角超越了简单的定义和基本操作,重点放在了它们的适用场景、性能权衡与内存布局优化。 第1章:数组的隐形力量与动态变体 我们首先回顾了基础的数组结构,但很快将焦点转移到其在缓存局部性(Cache Locality)中的关键作用。随后,详细阐述了动态数组(如Vector/ArrayList)在底层内存分配、扩容机制(摊还分析)中的复杂度陷阱。本章引入了稀疏数组的优化存储结构,特别是针对二维和多维稀疏矩阵的坐标列表(COO)、压缩行列存储(CSR/CSC)的应用实例,展示了如何在数据量巨大时,将内存占用从$O(N^2)$降至接近$O(N)$。 第2章:链表的新生命:从单向到双向,再到跳表(Skip List) 传统链表在随机访问上的低效是众所周知的。本章深入探讨了双向链表在LRU缓存淘汰机制中的关键地位,并用C++的`std::list`和Java的`LinkedList`源码片段进行对照分析。 真正的重点在于跳表。我们详细推导了跳表生成随机层数的概率模型,并用图文并茂的方式展示了它如何在$O(log n)$的平均时间复杂度内实现插入、删除和查找,而无需复杂的树平衡操作。实战案例分析了跳表在分布式系统中的有序集合(Sorted Set)实现中的优势。 第3章:树的工业化应用:平衡、B树族与Trie 本章是关于树结构的集大成者。除了对AVL和红黑树的结构性讲解外,我们花费大量篇幅探讨了B+树。这不是一个纯理论的讨论,而是围绕数据库索引展开的。通过模拟磁盘I/O操作,读者可以直观理解B+树的分页机制如何最小化随机磁盘访问,从而实现高效的范围查询。 此外,Trie(前缀树)的应用被扩展到网络路由表和自动完成/纠错系统中,并提供了一种基于LCP(最长公共前缀)的压缩Trie实现,以应对海量字典场景。 第4章:图论的规模化挑战:邻接矩阵的替代方案 在处理大规模网络(如社交图谱、路网)时,内存耗尽是首要问题。本章批判性地分析了邻接矩阵的局限性,并深入介绍了邻接表的各种变体。重点讨论了混合存储策略,如何根据图的稀疏性动态切换存储方式。此外,我们还详细剖析了Disjoint Set Union (DSU) 结构,并用它来快速求解最小生成树(MST)的实际问题。 第二部分:算法的效率革命与工程实践(Algorithmic Efficiency Revolution) 本部分将理论算法与实际工程需求紧密结合,强调算法的可移植性、并行化潜力以及错误处理。 第5章:排序算法的现代选择:稳定性和并行性 本章超越了冒泡排序和快速排序的教科书式讲解。我们对比了Merge Sort在外部排序场景下的优势(数据量大于内存时),以及Introsort(快速排序、堆排序和插入排序的混合体)如何在实际标准库中实现最佳的平均性能和最坏情况保护。针对多核环境,我们提供了并行归并排序的实现框架。 第6章:动态规划的“记忆”艺术与状态压缩 动态规划(DP)常被视为最难掌握的领域之一。本书通过“自底向上”的思维模式,系统性地重构了经典的背包问题、最长公共子序列等。核心创新在于引入状态压缩技术(如使用位掩码处理状态空间爆炸问题),并讲解了如何应用滚动数组优化,将DP算法的空间复杂度从$O(N imes M)$降至$O(M)$。 第7章:搜索与图遍历的深度优化 除了基础的BFS和DFS,本章聚焦于A搜索算法。我们详细解释了启发式函数的选择如何直接决定搜索效率,并提供了在地图导航系统中应用A算法的完整代码示例,包括代价函数的设计准则。对于大规模图,我们还介绍了双向搜索和Beam Search在资源受限环境下的应用。 第8章:高级算法:字符串匹配与哈希的陷阱 字符串处理是I/O密集型应用的核心。我们深入剖析了KMP算法的预处理(失配函数)的构建过程,并与Boyer-Moore算法在实际文本编辑器查找中的性能差异进行了量化对比。 在哈希部分,我们着重讨论了哈希冲突的实际后果以及如何选择优秀的哈希函数(如FNV-1a, MurmurHash)来确保均匀分布。本章最后探讨了布隆过滤器(Bloom Filter),解释了它如何在不占用过多内存的情况下,以可接受的误报率快速判断元素是否存在,广泛应用于缓存穿透防护。 第三部分:实战工具箱与性能分析(Toolbox and Performance Auditing) 本书的价值在于工具和方法论的提供。 第9章:并行化基础与并发数据结构 现代计算无法脱离并行。本章介绍了无锁数据结构(Lock-Free Data Structures)的设计思想,例如使用CAS(Compare-And-Swap)操作实现的并发队列。我们强调了正确使用内存屏障(Memory Barriers)来保证跨核心的数据一致性,并提供了基于不同平台(POSIX Threads/OpenMP)的并行化实践。 第10章:性能度量与瓶颈定位 一个高效的算法必须经过验证。本章指导读者如何使用专业的性能分析工具(如gprof, VTune, Perf)来识别程序中的热点代码。我们详细讲解了如何解读缓存未命中率(Cache Miss Rate)和分支预测失误率(Branch Misprediction Rate),并将这些度量标准反哺到数据结构的选择与代码重构中。 总结:从理解到掌握 《现代数据结构与算法实战》的目标是培养读者的“结构化思维”。掌握本书内容后,读者将不再是机械地套用公式,而是能够根据特定业务场景的需求(如延迟、内存限制、写入/读取比例),快速、精确地选择或设计出最适合的底层数据组织方案,从而构建出真正具备工业级水准的高性能软件系统。本书的每一章都包含大量的伪代码、实际语言(C++/Java/Python)的参考实现,以及针对不同平台和编译器优化的注释。

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读后感

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用户评价

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我手里拿着的这本书,给我的第一印象是它的广度。市面上很多C语言教材往往过于侧重于理论的堆砌,或者反过来,为了追求“快餐式学习”,把很多重要的底层细节一笔带过。但这本书在这两者之间找到了一个绝妙的平衡点。它在讲解标准库函数的使用时,不仅仅是告诉你这个函数怎么用,还会追溯到它的底层实现逻辑,比如`malloc`和`free`背后的内存管理机制,这种深度挖掘让我这个有点经验的读者也获益匪浅。更让我欣赏的是,书中对数据结构和算法的引入非常巧妙,它没有把这部分内容孤立起来作为另一本书的前言,而是直接将链表、栈、队列等概念融入到C语言的结构体和指针的实践中。通过实际编写排序算法和搜索算法的C代码实现,我才真正理解了递归和迭代的精髓,以及不同算法在时间复杂度和空间复杂度上的权衡。这种将核心计算机科学概念与具体编程语言实践紧密结合的编排方式,极大地提升了这本书的价值,让它不仅仅是一本语言参考手册,更像是一本系统级的编程思维培养指南。对于那些想打下坚实基础,未来打算从事系统编程或嵌入式开发的读者来说,这种全面且深入的视角是无价之宝。

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我必须得提一下这本书在处理复杂控制流和程序调试方面的细致程度。C语言的控制结构,比如嵌套的`if-else`和复杂的`switch`语句,一旦层级加深,调试起来就非常头疼。这本书在这部分内容的处理上,简直是教科书级别的示范。它不仅介绍了标准的循环结构,还深入探讨了`goto`语句在特定场景下的“合理”应用(当然是附带了极其严肃的警告),这种对语言特性的全面覆盖,让读者对C语言的每一个角落都有所了解。更棒的是,它专门开辟了一章来讲解如何使用调试器(如GDB)配合这本书中的示例程序进行断点设置、变量监视和堆栈回溯。对于很多自学者而言,调试能力是最大的瓶颈,而这本书直接提供了实战性的工具指导,配上清晰的调试截图和指令说明,让复杂的调试过程变得透明化。这种“授人以渔”的教学理念,让这本书超越了单纯的知识传授,真正成为了一个强大的学习辅助工具,让我在面对那些难以捉摸的运行时错误时,不再感到束手无策。

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这本书,说实话,拿到手里沉甸甸的,那种厚实感就让人觉得内容肯定很扎实。我这人比较喜欢动手实践,所以看书的时候总是习惯性地去翻后面的习题和案例。这本书在这方面做得确实挺不错,章节后的练习题设计得由浅入深,从最基础的语法记忆到后来的数据结构应用,逻辑衔接得非常自然。我记得有一章讲指针的,我以前一直觉得指针是C语言的“天坑”,学得云里雾里。但是这本书的讲解方式非常形象,它不是干巴巴地抛出概念,而是用了一个很生动的比喻,把内存地址比作小区楼栋和单元门牌号,一下子就把抽象的概念具象化了。当我跟着书上的示例代码一步步调试,看到程序真正按照我的预期去操作内存时,那种豁然开朗的感觉,真是太棒了。而且,书里提供了一些非常实用的项目驱动型练习,比如写一个简单的文件管理系统或者一个命令行计算器,这些都不是那种为了练习而练习的“假大空”代码,而是真正在工作中可能会遇到的场景,这极大地激发了我继续深入学习下去的动力。对于初学者来说,这本教材提供的脚手架非常稳固,让人敢于去尝试和犯错,而不是被那些晦涩的术语吓退。它的排版也清晰明了,关键代码块都有特殊标记,阅读起来一点也不费劲。

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坦白讲,我挑选教材时非常看重作者的“匠人精神”。很多教材的语言风格要么是过于学术化,像在读论文,要么就是过于口语化,显得不够严谨。这本书的语言风格,我个人觉得是一种非常克制、精确且充满引导性的叙述。它很少使用那种浮夸的形容词,而是用最直接的逻辑链条来组织知识点。比如在讲解预处理指令时,它对宏定义的副作用——特别是带有复杂参数的宏——进行了非常细致的警告和示例,这种对潜在陷阱的预见性,体现了作者丰富的实战经验。而且,这本书的组织结构很有特点,它似乎是为不同水平的学习者都留有余地。对于新手,前几章提供了足够多的基础巩固;对于有一定基础的人,它在后面章节中加入了对C99/C11标准新特性的介绍,比如变长数组(VLA)和类型泛型,这使得这本书的生命周期得以延长,不会很快就被新技术淘汰。这种对细节的关注和对前沿标准的跟进,让这本书的权威性和实用性都大大增强,读起来让人感到非常踏实,仿佛作者就在旁边指导你,随时为你排雷。

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这本书的魅力,很大程度上归功于它对“编程范式”的强调。在很多初级教材里,C语言的学习常常被简化为对关键字的机械记忆。然而,这本书非常重视让读者理解C语言作为过程式语言的本质,以及如何在其之上构建模块化和抽象化的程序。它花了专门的篇幅讲解如何使用头文件和源文件进行合理的工程划分,以及函数声明、定义和链接的复杂性。我尤其欣赏它对“自底向上”和“自顶向下”设计思想的对比分析,并引导读者思考,在C语言环境下,哪种方式更适合处理特定的问题。这种对编程思想的培养,远比记住几条语法规则重要得多。当我开始尝试自己设计一个包含多个.c和.h文件的中等规模程序时,书中提供的规范和建议立刻派上了用场,让我避免了许多恼人的链接错误和作用域问题。它教的不是“如何写出能跑的代码”,而是“如何写出易于维护和扩展的健壮代码”,这种思维层面的提升,是我认为这本书最核心的价值所在。

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