C程序设计实例详解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:复旦大学出版社

作者:夏宽理

出品人:

页数:295

译者:

出版时间:1996-08

价格:22.00

装帧:平装

isbn号码:9787309017274

丛书系列:

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编程艺术与逻辑思维的殿堂：《数据结构与算法精粹》 内容简介： 本书旨在为计算机科学领域的学习者和实践者提供一套系统、深入、且极具实操性的数据结构与算法知识体系。我们摒弃了传统教材中对基础概念的冗长铺陈，转而聚焦于核心思想的提炼、高效实现的精妙，以及在实际工程问题中的优化策略。这不是一本简单的“知识点罗列”手册，而是一部引导读者构建坚实算法素养、提升代码质量的“思维训练手册”。 第一部分：奠基——结构之美与效率之源 (Foundations: The Beauty of Structure and the Source of Efficiency) 本部分将从根本上剖析数据在计算机内部的组织形式如何直接决定程序的性能。我们不会停留在抽象的概念描述上，而是通过大量的性能对比实验和底层内存布局分析，直观展示不同数据结构的选择对时间复杂度和空间复杂度的决定性影响。 数组与链表的深度解构： 不仅讲解静态数组和动态数组的区别，更会深入探讨缓存局部性原理（Cache Locality）如何影响数组操作的实际速度。链表部分则侧重于非连续内存分配的代价与优势，并引入跳跃表（Skip List）作为链表家族中实现高效搜索与插入的典范，并详细剖析其概率性平衡机制。 栈、队列与递归的艺术： 栈和队列是程序执行流程控制的基石。本书将重点展示如何利用栈实现递归到迭代的无缝转换，并结合编译原理中函数调用的堆栈帧结构，揭示其在系统调用中的实际作用。对于队列，我们将重点讲解环形缓冲区（Circular Buffer）的实现及其在I/O处理和并发系统中的应用。 哈希表的革命： 哈希表（散列表）被誉为现代编程中实现O(1)平均查找速度的“魔法”。我们不仅会详细讲解拉链法（Separate Chaining）和开放寻址法（Open Addressing），更会深入探究高斯分布哈希函数、冲突解决策略（如双重哈希）、以及如何构建一致性哈希（Consistent Hashing）系统，以适应分布式环境下的动态扩展需求。 第二部分：进阶——树与图的广阔世界 (Advancement: The Vast World of Trees and Graphs) 树和图是描述复杂关系和层级结构的核心工具。本部分将以“平衡性”和“遍历策略”为两大核心线索展开论述。 平衡二叉搜索树的演化： 从基础的二叉搜索树（BST）开始，逐步引出其退化为链表的风险。重点剖析AVL树的旋转机制与红黑树（Red-Black Tree）的颜色属性维护。我们将用伪代码和C++模板实现（但不局限于C++），详细演示插入和删除操作中，如何通过局部调整保证全局的对数时间复杂度。此外，B树和B+树的结构及其在文件系统和数据库索引中的不可替代性将被细致描绘。 堆结构的应用与优化： 堆（Heap）是优先级的天然载体。本书不仅讲解二叉堆的构建和操作，更会引入斐波那契堆（Fibonacci Heap），分析其在某些特定算法（如Dijkstra算法的优化版本）中能提供的更优渐进时间复杂度，并讨论其实际工程中权衡复杂度与实现开销的决策过程。 图论的精髓：遍历、连通性与路径： 图算法是解决网络、社交、路线规划问题的核心。我们将系统讲解深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的应用场景（如拓扑排序、强连通分量）。在最短路径问题上，从Dijkstra、Bellman-Ford到Floyd-Warshall，不仅比较它们的适用条件，更会强调负权边和负环检测的实用技术。最小生成树部分，将深入对比Prim算法和Kruskal算法的实现差异及其在不同图结构上的性能表现。 第三部分：实战——算法的精雕细琢与设计范式 (Practice: Refinement and Design Paradigms of Algorithms) 本部分将带领读者跳出纯理论的束缚，进入算法设计与优化的高级阶段。 算法设计范式：分治、贪心与动态规划： 每一范式都代表一种解决问题的思维方式。 分治法： 以快速排序和归并排序为范例，强调“分解-解决-合并”的逻辑链条。 贪心算法： 重点分析霍夫曼编码和活动安排问题，阐述如何判断一个贪心策略是否能保证全局最优解（即“贪心选择性质”和“最优子结构”）。 动态规划（DP）： 这是本书的重点之一。我们使用自底向上（Tabulation）与自顶向下（Memoization）两种视角，系统解析背包问题、最长公共子序列等经典模型，并着重讲解如何状态转移方程的定义与空间优化，将$O(N^2)$空间降至$O(N)$。 复杂度分析与性能工程： 深入探讨渐进分析（Asymptotic Analysis）的局限性，引入平均情况分析（Average Case Analysis）和使用案例分析（Case Study）。讨论大O记号下的常数因子优化，即在保证渐进复杂度不变的前提下，如何通过位运算、内存对齐等底层技巧提升实际运行速度。 高级主题速览： 简要介绍NP完全性理论的意义，帮助读者识别哪些问题是“不可快速解决”的。同时，对字符串匹配算法（KMP，Rabin-Karp）和计算几何基础（凸包、扫描线算法）进行提纲挈领的介绍，为后续的专业学习指明方向。 本书特点： 本书的叙事风格力求严谨而不枯燥，深入而不晦涩。每一个算法的引入都伴随着一个明确的“为什么要这样做？”的驱动力。大量的伪代码、流程图以及性能曲线图辅助理解。我们相信，掌握数据结构与算法，不是为了记住多少种树的旋转规则，而是为了培养一种能够识别问题本质、选择最优工具、并以最高效率解决问题的系统性思维能力。本书是献给所有追求代码卓越的工程师和计算机科学学生的必备参考书。

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这本书的另一个亮点，在于其“实例”的选取和编排。许多C语言教程的实例往往是脱离实际应用场景的孤立片段，但《C程序设计实例详解》中的每一个例子，都像是一颗打磨精美的棋子，服务于一个更大的设计目标。我特别喜欢其中关于嵌入式系统编程的几个小型项目模拟。比如，书中用纯C语言实现了一个简单的状态机（State Machine）来处理串口通信的握手协议，这个例子结构清晰，逻辑严密，代码注释除了解释功能外，还标注了时间复杂度和空间占用估算。这对于我们这些需要关注资源受限环境的开发者来说，是极其实用的。此外，书中对内存泄漏和悬垂指针的排查技巧，也提供了非常实用的“侦探工具箱”。它不是泛泛而谈，而是提供了一套完整的、基于特定实例的调试流程，从使用 `valgrind` 这样的外部工具，到如何在代码中植入自定义的内存跟踪点，每一步都有明确的指导和预期的输出结果。这种将理论知识与工程实践无缝结合的方式，使得学习过程充满了成就感，而不是枯燥的公式推导。

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我是一个偏爱“动手实践胜过纸上谈兵”的学习者，而这本厚重的书籍，成功地激发了我敲击键盘的欲望。它的每一章后面都配有“挑战性练习”，这些练习往往不是简单的“填空题”，而是需要你综合运用本章乃至前几章知识点的“小型设计题”。例如，在学习了结构体和位域（Bit Fields）之后，书中要求读者设计并实现一个自定义的数据包封解包器，要求能精确控制每一个字节的位级别操作，并能处理网络字节序到主机字节序的转换。这个过程充满了“烧脑”的乐趣，它迫使你跳出IDE的自动补全舒适区，真正去思考数据在二进制层面的布局和交互。更妙的是，这本书在处理算法实现时，总是提供不止一种C语言的实现路径。比如，在排序算法中，它会对比数组原地排序与使用额外空间辅助排序的性能权衡，并用实际的计时代码来佐证理论分析。这种对比式的教学，极大地提升了我的批判性思维能力，让我不再盲目接受任何一种“标准答案”，而是学会根据具体需求来选择最合适的实现策略。

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从整体的排版和细节来看，这本书的编撰者显然对读者体验有着极高的要求。代码块的字体选择非常清晰易读，关键的函数名、变量名和关键字的颜色或加粗处理恰到好处，有效引导了阅读的焦点。在一些涉及到复杂数据结构可视化的地方，作者巧妙地使用了ASCII字符艺术来辅助说明，虽然图形简单，但逻辑传达得非常到位，避免了过度依赖外部图形软件的麻烦。最让我感到惊喜的是，书中穿插的几段“历史沿革与哲学思考”的小插曲。比如，它会简要回顾K&R C与ANSI C之间的演变，以及C语言在系统编程中的核心地位。这些内容虽然不直接影响代码的编写，却极大地增强了阅读的趣味性和深度感，让我能更深刻地理解C语言作为“汇编语言的抽象”的精髓所在。它不仅仅是一本技术手册，更像是一部关于计算思维的入门史诗，让人在掌握技术的同时，也对计算机科学的根基有了更深的敬畏与理解。

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我购买这本书的初衷，是想系统性地巩固那些在实际工作中经常用到但又时常感到模糊的C语言高级特性。这本书在这方面的表现，绝对超出了我的预期。它对标准库函数（如 `stdio.h` 和 `stdlib.h` 中那些看似简单却暗藏玄机的函数）的讲解，简直是一次“逆向工程”的探索之旅。例如，关于文件操作的章节，它不仅展示了 `fopen`, `fread`, `fwrite` 的基本用法，更深入地讨论了缓冲区的管理机制以及不同操作系统下文件I/O的性能差异，甚至还附带了一个如何自己实现一个简单随机访问文件（Random Access File）的完整代码示例。这种从“如何用”到“为何这样用”的跨越，极大地拓宽了我的视野。更令人称道的是，书中对宏定义和预处理器的讲解，简直是教科书级别的。它没有仅仅停留在简单的文本替换，而是详细剖析了宏展开可能导致的副作用、如何使用 do-while 结构来安全地定义多行宏，以及如何利用 `##` 和 `#` 符号进行高级的编译时字符串操作和调试信息输出。读完这部分内容，我感觉自己对代码的“编译时行为”的掌控力提升了一个台阶，写出的代码健壮性也随之提高了不止一个档次。

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这本《C程序设计实例详解》拿到手里，我立刻被它那厚实的手感和略带泛黄的纸张吸引住了，仿佛穿越回了那个黑白屏幕上代码飞速滚动的年代。初翻几页，最直观的感受就是其内容的详实和系统性。它不仅仅是罗列了一堆语法规则，而是真正深入到了C语言的“骨髓”里。比如，在讲述指针的章节时，作者并没有止步于简单的指针变量声明和解引用，而是用大量篇幅，配以生动的内存模型图，详细剖析了函数调用栈帧的构建与销毁过程，以及指针运算在底层内存地址操作中的精妙之处。对于初学者来说，这部分往往是难以逾越的鸿沟，但这本书通过庖丁解牛般的拆解，让原本抽象的概念变得触手可及。我尤其欣赏它在讲解数据结构时所采用的“自底向上”的教学策略，先从最基础的链表操作入手，逐步过渡到复杂的树和图算法的C语言实现，每一步的代码注释都极为细致，清晰地指出了每条语句对内存和数据结构状态的影响。这本书的价值在于，它强迫读者去思考“代码在机器上是如何运行的”，而不是仅仅停留在“代码能跑起来就行”的表面功夫。这种对底层机制的深刻揭示，让我在面对复杂的调试难题时，有了一个坚实的理论后盾，不再感到手足无措。它更像是一位经验丰富的老教师，在你迷茫时，轻轻点拨，引你入胜。

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