数据结构

数据结构 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:李根强 编
出品人:
页数:257
译者:
出版时间:2000-6
价格:26.00元
装帧:
isbn号码:9787508465586
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
  • 基础
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具体描述

《数据结构(C++版)(第2版)》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《数据结构(C++版)(第2版)》从软件开发设计的角度出发,按照面向对象的程序设计思想,详细介绍了线性表、栈和队列、串、多维数组和广义表、树、图等不同的数据结构,以及这些数据结构在计算机中的存储表示和不同存储表示上的算法实现。每个算法都用C++语言进行描述,并全部上机在Visual C++ 6.0环境下运行通过。第8、9两章,介绍了计算机中常用的两种运算:查找和排序,详细介绍了不同的查找、排序运算的实现及各种算法的效率分析。最后一章,介绍了文件的基本概念和文件的组织形式。《数据结构(C++版)(第2版)》是在2005年第1版的基础上,做了一定的修改,增加了相应的功能,涵盖了硕士研究生数据结构考试大纲所规定的考试内容。《数据结构(C++版)(第2版)》配套的《数据结构(C++版)习题解答及实训指导》一书同时出版,既方便教学,又便于自学。《数据结构(C++版)(第2版)》可以作为计算机类或信息类相关专业的本科或专科教材及硕士研究生考试的参考资料,也可以作为自学数据结构人员的参考资料,还可供从事计算机工程与应用工作的科技人员参考。

《算法之巅:从基础到前沿的计算思维探索》 (本书不包含任何关于“数据结构”的具体内容,专注于算法设计、分析与高级应用) --- 卷首语:驾驭复杂世界的逻辑之钥 在这个信息洪流与计算能力呈指数级增长的时代,我们所面临的问题日益精密复杂,从海量数据的有效检索到复杂系统的实时优化,无一不依赖于高效的计算策略。如果说“数据结构”是组织信息的基础骨架,那么“算法”就是驱动这副骨架运转的肌肉与神经系统,是解决问题的核心思维模式。 《算法之巅》并非一本关于如何存储、组织或管理数据的教科书。它是一部专注于计算思维(Computational Thinking)的深度探究之作。本书的目标读者是那些已经掌握了基本编程概念,渴望将自己的编程能力提升到工程化、理论化水平的开发者、研究人员和计算机科学专业的学生。我们探讨的重点是:如何以最经济(时间与空间复杂度)的方式,设计出解决特定难题的步骤序列。 --- 第一部分:算法的基石与严谨的分析(The Foundation of Rigor) 本部分致力于建立起分析算法效率的数学和逻辑框架,这是后续所有高级算法设计的基础。 第一章:效率的度量:超越时钟周期的哲学 算法分析绝非简单的运行时间测量。本章深入探讨了为什么我们必须采用渐近分析(Asymptotic Analysis)。我们将详细剖析大O、$Omega$ 和 $Theta$ 符号的严格定义及其在不同输入规模下的物理意义。重点将放在最坏情况、最好情况和平均情况分析的取舍与应用场景,尤其是在处理随机输入模型时,如何运用概率论工具来估计平均性能。我们将探讨常数因子与高阶项的重要性,揭示“慢但渐近更优”的算法在何时能真正超越“快但渐近较差”的对手。 第二章:递归的艺术与分治的哲学 递归是算法设计中最优雅的表达方式之一。本章将从数学归纳法的视角审视递归的正确性证明,并聚焦于递归树方法在直观理解复杂递归关系时的强大作用。随后,我们将深入讲解主定理(Master Theorem),提供一个快速求解常见分治算法复杂度的工具箱,并探讨主定理的局限性及其应对策略。 第三章:资源约束下的选择:空间复杂度与内存层次结构 时间效率固然重要,但现代计算往往受限于内存带宽和缓存延迟。本章将分析算法对内存使用的严格要求。我们不仅讨论显式的空间复杂度(例如,动态规划中的表格大小),更会深入到外存算法(Out-of-Core Algorithms)的初步概念,讨论当数据量远超主存容量时,数据交换与局部性原理如何指导算法设计,以及如何利用CPU缓存(L1/L2/L3)的特性来优化算法的实际执行速度。 --- 第二部分:经典范式的深度挖掘(Mastering Classic Paradigms) 本部分系统地回顾并深入剖析了几种最核心、应用最广泛的算法设计范式。 第四章:贪婪策略:局部最优的全局诱惑 本章详细考察了贪婪算法的适用边界。通过对拟阵理论(Matroid Theory)的简要介绍,我们阐明了贪婪策略何时能保证全局最优解,并用一系列经典问题(如霍夫曼编码、最小生成树的特定构造)来强化理解。重点分析那些看似贪婪却失败的案例,理解反例背后的结构性缺陷。 第五章:动态规划:最优子结构的构建与记忆化的力量 动态规划是处理重叠子问题和最优子结构问题的利器。本书将动态规划分解为“定义状态、找出转移方程、确定边界条件”这三个核心步骤。我们将超越标准的背包问题和最长公共子序列,转向更复杂的应用,例如序列对齐、上下文无关文法分析中的CYK算法,以及如何利用“四边形不等式”等优化技术来加速某些DP转移过程。 第六章:回溯与分支限界:系统搜索的艺术 本章聚焦于在指数级搜索空间中寻找可行解或最优解的技术。回溯法(Backtracking)将被视为一种带有剪枝的深度优先搜索。而分支限界(Branch and Bound)则被提升到更高级的优化层面,我们探讨如何设计高效的上下界函数来显著减少搜索节点,特别是在旅行商问题(TSP)和整数线性规划的初步接触中。 --- 第三部分:前沿领域的计算工具箱(Advanced Tools and Modern Applications) 本部分将视角投向更现代、更专业的计算挑战,展示算法思维如何解决现实世界中的复杂难题。 第七章:图论算法的拓扑深度(Graph Theory: Beyond Traversal) 本章超越了基础的DFS/BFS,聚焦于图的深层结构分析。我们将深入剖析最大流/最小割定理(Max-Flow Min-Cut Theorem)及其在各种调度和匹配问题中的应用(如二分图匹配的转化为流问题)。此外,对拓扑排序在依赖关系解析中的严格应用,以及强连通分量在系统健壮性分析中的作用也将被详细阐述。 第八章:概率性算法与近似求解(Probabilistic and Approximation Algorithms) 在许多NP-Hard问题面前,精确解不可得或耗时过长。本章介绍了两种关键策略:一是蒙特卡洛方法,通过大量随机抽样来估计结果;二是拉斯维加斯算法,它保证输出正确结果,但运行时间具有随机性。此外,我们将探讨近似算法的设计,例如如何构造一个保证在特定因子内收敛于最优解的算法,并分析其性能保证的严格性。 第九章:计算几何:空间问题的逻辑化表达 计算机如何理解和处理点、线、面之间的关系?本章探索计算几何的基本算法,包括凸包(Convex Hull)的快速构造算法(如Graham扫描和Jarvis步进法的比较),以及平面扫描(Plane Sweep)技术在解决线段交点检测问题中的优雅应用。我们将着重于如何将几何直觉转化为精确的代数表达式和鲁棒的代码实现。 --- 结语:算法的未来——持续的精进 本书的终点,是下一段学习旅程的起点。算法设计是一个永无止境的领域,新的计算模型(如量子计算)和爆炸性的数据规模不断要求我们超越现有的工具集。掌握本书所教授的分析方法和设计范式,是确保您在面对未来任何计算挑战时,都能构建出优雅、高效且理论可靠的解决方案的关键。我们期望读者能够将这些原理内化为解决问题的本能,真正达到“算法之巅”的境界。

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读后感

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这本书最让我印象深刻的一点,在于它对于“适用场景”的强调,真正做到了理论指导实践。它没有盲目地宣扬任何一种数据结构是“万能的”,而是非常客观地分析了每种结构在不同约束条件下的优缺点。例如,它会详细阐述为什么在实时系统中,某些场景下使用局部性更好的数组比灵活的链表更受青睐,即使链表在插入和删除上更具理论优势。这种基于工程实际的权衡艺术,是书本知识中最难获取的部分。作者仿佛是一个经验丰富的架构师,时刻提醒我们,选择工具的标准不是它有多“酷”,而是它是否最适合手头的任务。这种辩证的思维方式,极大地提升了我对算法选型的判断力,让我明白在编程世界里,没有绝对的对错,只有最合理的取舍。这种成熟的观点,是任何初级教材都无法给予的宝贵财富。

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这本书的排版和设计简直是一场视觉的盛宴!我拿到《数据结构》后,首先被它那厚实的封面和精致的装帧吸引住了。内页的纸张质量上乘,摸起来手感温润,即便是长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。更值得称赞的是,作者在讲解复杂的算法和数据结构概念时,大量运用了清晰明了的图表和示意图,那些原本晦涩难懂的逻辑关系,在图文并茂的呈现下变得异常直观。比如,在介绍树的遍历算法时,书中用了好几页篇幅,通过不同颜色的线条和节点标记,将前序、中序和后序遍历的执行路径描绘得淋漓尽致,即便是初学者也能迅速抓住核心要点。那种精心打磨的视觉体验,极大地提升了阅读的愉悦感,让我愿意主动沉浸其中,而不是被动地应付学习任务。这种对细节的极致追求,充分体现了出版方对读者的尊重,绝对是市面上少有的精品教材。

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这本书的叙事风格简直是教科书界的一股清流,它完全颠覆了我对传统技术书籍那种刻板、干巴巴的印象。作者采用了非常贴近实际案例的讲述方式,仿佛不是在教我理论,而是在和我一起解决实际项目中的难题。例如,在讨论哈希表的冲突解决方法时,作者没有直接抛出公式,而是先设想了一个场景:一个大型电商平台需要快速查询数百万用户的订单记录,如果用线性查找会慢到崩溃,紧接着才引出链地址法和开放寻址法的优劣对比。这种“提出问题—分析痛点—给出方案”的叙事逻辑,极大地激发了我的好奇心和解决问题的欲望。读起来完全没有那种枯燥的理论堆砌感,更像是听一位经验丰富的前辈在娓娓道来他的“武功秘籍”。我甚至在通勤路上都会忍不住翻阅,因为它读起来比很多小说都要引人入胜。

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我必须承认,这本书的配套资源和练习题设计得巧妙至极,这是很多同类书籍所欠缺的。它深知,学习数据结构如果不动手实践,无异于纸上谈兵。每章末尾的习题设计层次分明,从基础概念的检验,到中等难度的代码实现挑战,再到最后几道需要融会贯通才能解决的“变态级”压轴题,梯度设置得非常合理。而且,书中的一些代码示例,不是那种孤立的片段,而是可以直接在本地环境中编译运行的完整模块,这对于我们调试和理解代码流程至关重要。我尝试着敲完其中一个关于平衡二叉树的重构练习,发现书中的注释清晰地指出了每一步操作对树结构的影响,这比我自己对着空文档抓耳挠腮要高效得多。这种“学习—实践—反馈”的闭环设计,是检验一本技术书质量的试金石,而《数据结构》无疑是其中的佼佼者。

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对于任何想要系统性夯实计算机基础的人来说,这本书的深度和广度都达到了一个令人敬佩的水平。它不仅仅停留于对标准数据结构(如数组、链表、栈、队列)的表面介绍,而是深入到了它们背后的底层实现原理和性能分析。特别是关于图论部分,作者对Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法的复杂度分析,详尽到几乎每一个循环和递归步骤的计算量都给出了精确的推导过程,让人无可挑剔。更让我受益匪浅的是,书中穿插了大量关于不同语言(比如C++和Java)在实现这些数据结构时的内存管理和效率差异的对比讨论。这种高屋建瓴的视角,使得读者不仅知其然,更能知其所以然,为将来进行高性能编程打下了极其坚实的基础。我感觉自己不是在学习一门课程,而是在进行一次彻底的思维重塑。

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