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出版者:机械工业出版社

作者:(美)Jesse Liberty

出品人:

页数:534

译者:张文旭/等

出版时间:1996-11

价格:58.00

装帧:平装

isbn号码:9787111052982

丛书系列:

图书标签:

信息技术
C++
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C++
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计算机
技术
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代码
开发

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具体描述

《数据结构与算法分析：C++语言实现》内容简介：本书旨在为读者提供一个全面、深入且注重实践的数据结构与算法学习体验，特别侧重于使用C++语言进行理论的实现与分析。我们深知，扎实的理论基础是高效编程的关键，而精妙的算法设计则是解决复杂计算问题的核心能力。因此，本书不仅仅停留在概念的介绍，而是将理论与C++的强大表达能力紧密结合，引导读者亲手构建并剖析各类核心数据结构与经典算法。全书内容结构严谨，从基础的复杂度分析入手，为后续的深入学习奠定坚实的数学和逻辑基础。我们详细讲解了渐进记号（大O、Ω、Θ），并探讨了时间复杂度和空间复杂度的精确度量方法，这对于评估算法性能至关重要。在数据结构部分，本书首先覆盖了线性结构的精髓。我们详尽阐述了数组和链表的底层机制，包括单链表、双向链表和循环链表的插入、删除和遍历操作的性能差异。特别地，我们深入探讨了动态数组（如C++标准库中的`std::vector`的内部实现机制），分析了其摊还分析下的高效性。随后，本书转向栈和队列，这两类基础但应用极其广泛的结构。我们不仅演示了如何使用数组和链表实现它们，还着重介绍了它们在表达式求值、递归模拟、缓冲区管理等实际场景中的应用。对于更高级的队列形式，如双端队列（Deque）和优先队列，本书提供了详细的C++实现，并讨论了如何利用堆结构高效地实现优先队列。本书的核心章节之一是树结构的探讨。我们从基础的二叉树概念开始，详细剖析了前序、中序、后序遍历的算法及其C++代码实现。在此基础上，我们深入讲解了二叉搜索树（BST）的原理、插入、删除操作的复杂性分析，以及其在最坏情况下的性能退化问题。为了解决BST的平衡性问题，本书投入大量篇幅介绍平衡二叉树，重点讲解AVL树和红黑树（Red-Black Tree）的旋转、颜色调整和插入/删除的维护过程。对于红黑树，我们不仅展示了其理论规则，还提供了详尽的C++面向对象实现，力求让读者理解其复杂但高效的自平衡机制。除了标准的树结构，本书还涵盖了B树和B+树，这些结构在数据库和文件系统中扮演着至关重要的角色，我们分析了它们在外部存储访问效率上的优势。此外，堆（Heap）作为实现优先队列和Top-K问题的关键，其大顶堆和小顶堆的构建过程，特别是Heapify操作的效率，得到了细致的数学推导和C++代码演示。在图论部分，本书采取了从基础到高级的渐进式讲解。我们首先定义了图的表示方法，详细对比了邻接矩阵和邻接表在存储和时间复杂度上的权衡。随后，我们系统性地介绍了图的两种基本遍历算法：深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），并展示了它们在连通性检测、拓扑排序（针对有向无环图DAG）中的应用。对于更复杂的图问题，本书深入讲解了最短路径算法。这包括著名的Dijkstra算法（处理非负权边）及其C++实现，以及处理包含负权边的图的Bellman-Ford算法。对于计算所有顶点对之间的最短路径，Floyd-Warshall算法的动态规划思想也被清晰地阐述。在最小生成树（MST）方面，Prim算法和Kruskal算法的贪心策略和数据结构依赖性（特别是Kruskal算法中对并查集的使用）得到了充分的对比和实现。算法设计思想是本书的另一大亮点。我们系统地梳理了解决问题的通用范式： 1. 分治法（Divide and Conquer）：通过分析归并排序和快速排序的递归结构和主定理的应用，展示了如何将问题分解并合并。我们详细比较了快速排序在不同枢轴选择下的性能差异。 2. 贪心算法（Greedy Algorithms）：通过活动选择问题、霍夫曼编码等经典案例，阐述了贪心选择性质和最优子结构的应用。 3. 动态规划（Dynamic Programming, DP）：本书将DP分为记忆化搜索和自底向上填表两种实现方式，深入剖析了背包问题（0/1和完全背包）、最长公共子序列等问题的状态转移方程和空间优化技巧。此外，本书还专题讨论了搜索与回溯法，例如在八皇后问题、数独求解中的应用，以及分支限界法在旅行商问题（TSP）中的初步应用思路。在性能优化方面，本书特辟章节讨论了查找结构。除了基于比较的排序和查找外，我们还详细介绍了哈希表（Hash Table）。我们不仅讲解了哈希函数的设计原则，还深入对比了链式法和开放寻址法（线性探测、二次探测、双重散列）处理冲突的机制及其性能影响，并分析了如何选择合适的装载因子以保证平均$O(1)$的查找时间。本书的特点在于其强烈的工程实践导向。每一章的理论讲解后，都附有清晰、符合现代C++标准（C++17/20）的实现代码。代码注重可读性、健壮性和性能优化，并大量使用模板编程，使得读者可以方便地将这些数据结构和算法应用于不同数据类型的场景。书中穿插了大量的复杂度分析，包括对递归树方法和主定理应用的详细演算，帮助读者真正理解“快”和“慢”背后的数学原理。本书适合于计算机科学、软件工程、信息技术等相关专业的本科生、研究生，以及希望系统提升算法和数据结构能力的软件开发人员。掌握本书内容，将使读者不仅能够熟练应用标准库中的容器，更能理解其背后的复杂设计哲学，从而在构建高性能、大规模的软件系统时，做出更优的技术选型和架构决策。

作者简介

目录信息

目录
序
前言
第1章 C＋＋编程入门
1.1C＋＋简史
1.2程序
1.3解决问题
1.4C＋＋的发展
1.5准备编程
1.6开发环境
1.7编译原代码
1.8使用链接器生成可执行文件
1.9开发周期
1.10HELLO.CPP――第一个C一十
程序
1.11编译错误
1.12一个简单程序的组成部分
1.13简单看下out
1.14注释
1.15函数
1.16总结
1.17复习
1.18词汇
第2章变量和常数
2.1什么是变量？
2.2定义变量
2.3大小写敏感
2.4一次建立多个变量
2.5给变量赋值
2.6typedef关键词
2.7何时使用shor，何时使用long
2.8字符
2.9常数
2.10枚举常数
2.11总结
2.12复习
2.13词汇
第3章表达式和语句
3.1语句
3.2表达式
3.3运算符
3.4结合赋值和数学运算
3.5增量和减量
3.6优先级
3.7括号嵌套
3.8真假
3.9关系运算符
3.10if语句
3.11在嵌套if语句中使用括号
3.12逻辑运算符
3.13关系优先级
3.14再论真假
3.15条件（三元）运算符
3.16总结
3.17复习
3.18词汇
第4章函数
4.1什么是函数？
4.2声明和定义函数
4.3函数的执行
4.4局部变量
4.5全局变量
4.6全局变量――小心
4.7再谈局部变量
4.8函数语句
4.9函数变量
4.10参数是局部变量
4.11返回值
4.12默认参数
4.13重载函数
4.14专题
4.15递归
4.16函数和内存
4.17抽象层次
4.18划分RAM
4.19栈和函数
4.20总结
4.21复习
4.22词汇
第5章类
5.1创建新类型
5.2类和成员
5.3访问类成员
5.4私有和公有
5.5实现类函数成员
5.6构造函数和析构函数
5.7const成员函数
5.8接口与实现
5.9为什么使用编译器查找错误？
5.10类声明和方法定义放在什么地方
5.11内联实现
5.12以其它类作为成员数据的类
5.13结构
5.14总结
5.15复习
5.16词汇
第6章程序流程
6.1循环
6.2WHILE循环
6.3WHILE（1）循环
6.4DO...WHILE循环
6.5for循环
6.6高级for循环
6.7循环总结
6.8Switch语句
6.9总结
6.10复习
6.14词汇
第7章指针
7.1什么是指针？
7.2为什么要使用指针？
7.3栈和自由由存储区
7.4丢失或不稳定指针
7.5const指针
7.6const指针和const成员函数
7.7constthis指针
7.8总结
7.9复习
7.10词汇
第8章引用
8.1什么是引用？
8.2对引用使用地址操作符
8.3什么能被引用？
8.4空指针和空引用
8.5用引用传递函数变量
8.6掌握函数头和原型
8.7返回多个值
8.8用引用返回值
8.9用引用传递提高效率
8.10何时使用引用.何时使用指针
8.11混合使用指针和引用
8.12不要返回不在作用域内的对象的引用！
8.13返回堆中对象的引用
8.14指针，指针，谁拥有指针。
8.15总结
8.16复习
8.17术语
第9章重载
9.1重载函数成员
9.2使用默认值
9.3选择默认值或重载函数
9.4默认构造函数
9.5重载构造函数
9.6初始化对象
9.7复制构造函数
9.8运算符重载
9.9重载运算符函数中的返回类型
9.10转换运算符
9.11总结
9.12复习
9.13词汇
第10章数组
10.1什么是数组？
10.2数组元素
10.3数组越界
10.4界桩错误
10.5初始化数组
10.6声明数组
10.7对象数组
10.8多维数组
10.9初始化多维数组
10.10有关内存问题的一点说明
10.11指针数组
10.12在自由存储区声明数组
10.13指向数组的指针与指针数组
10.14指针和数组名
10.15删除自由存储区中的数组
10.16CHAR数组
10.17STRCPY（）和STRNCPY（）函数
10.18字符串类
10.19链表和其它结构
10.20数组类
10.21总结
10.22复习
10.23词汇
第11章继承
11.1什么是继承？
11.2私有与保护
11.3构造函数与析构函数
11.4向基类构造函数传递变量
11.5重载函数
11.6虚函数成员
11.7总结
11.8复习
11.9词汇
第12章多继承
12.1单继承存在的问题
12.2什么是多继承？
12.3抽象数据类型
12.4总结
12.5复习
12.6词汇
第13章特殊类和函数
13.1静态数据成员
13.2静态函数成员
13.3函数指针
13.4函数成员指针
13.5总结
13.6复习
13.7词江
第14章高级继承
14.1包含
14.2替代实现与委托
14.3私有继展
14.4友元类
14.5友元函数
14.6友元函数和运算符重载
14.7重载插入运算符
14.8总结
14.9复习
14.10词汇
第15章流程文件
15.1流综述
15.2流和缓冲区
15.3标准I/O对象
15.4重定向
15.5用CIN输入
15.6门N的其它成员函数
15.7用COUT输出
15.8相关函数
15.9管理器、标志和格式化后
15.10流与PRINTF（）函数
15.11文件输入和输出
15.12OFSTREAMM对象
15.13二进制文件与文本文件
15.14命令行处理
15.15总结
15.16复习
15.17词汇
第16章预处理器
16.1预处理器和编译器
16.2考查中间格式
16.3使用＃DEFINE
16.4包含与防止包含
16.5宏函数
16.6内联函数
16.7字符串处理
16.8预定义宏
16.9ASSERT（）宏
16.10总结
16.11复习
16.12词汇
第17章面向对象的分析与设计
17.1开发周期
17.2仿真警报系统
17.3邮政管理员
17.4三思而后行
17.5分而治之
17.6消息格式
17.7初始类设计
17.8有根层次与无根层次
17.9设计界面
17.10设计决策
17.11使用驱动程序
17.12总结
17.13复习
17.14词汇
第18章模板
18.1什么是模板？
18.2参数化类型
18.3模板定义
18.4模板函数
18.5模板和友元
18.6使胜模板项
18.7总结
18.8复习
18.9词汇
第19章例外和错误处理
19.1程序错误、逻辑错误和语法错误
19.2例外
19.3使用TRY块和CATCH
19.4例外中的数据和命名例外对象
19.5例外和模板
19.6没有错误的例外
19.7程序错误和调试
19.8总结
19.9复习
19.10词汇
第20章标准库和位处理
20.1标准库
20.2字符串
20.3时间和日期
20.4STDLIB库
20.5位处理
20.6风格
20.7下一步
20.8总结
20.9复习
附录A 运算符优先级
附录B C＋＋关键词
附录C 二进制和十六进制
1引言
2其它数制
3关于数制
3.1二进制
3.2为什么使用二进制？
3.3位，字节和四位元组
3.4什么是K？
4二进制数
5十六进制
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

**评价三** 我不得不承认，这本书的章节组织结构非常清晰，从最基础的输入输出，到流程控制，再到函数和数组，逻辑递进非常平滑。我跟着书里的步骤，一步步搭建起了自己的第一个能运行的简单程序，那种“我做到了”的成就感是实实在在的。但是，当我开始接触到标准模板库（STL）时，体验就直线下降了。STL是C++的灵魂之一，容器、迭代器和算法的强大是C++高效开发的基础。这本书对STL的介绍显得极为敷衍，仅仅提到了`vector`和`list`的基本用法，对于更高级和实用的如`map`、`set`，甚至是`unordered_map`的性能权衡，几乎没有提及。更要命的是，关于C++11/14/17引入的新特性，比如`auto`关键字、Lambda表达式，全书几乎避而不谈，这对于一本现代C++的入门读物来说是致命的缺陷。现在的C++早已不是十年前的样子了，如果这本书不与时俱进，它教给读者的可能是一套过时的工具集。

评分☆☆☆☆☆

**评价二** 这本书的排版和设计风格，说实话，挺让我眼前一亮的。封面设计简洁大气，内页的字体大小和行距也处理得恰到好处，读起来很舒服，长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。这一点对于初学者来说非常重要，因为枯燥的语法本身就已经够头疼的了，如果阅读体验还很差，那坚持下去的难度会倍增。作者在讲解面向对象思想（OOP）时，引入了一些比喻，试图让抽象的概念具体化，比如用“蓝图”和“实体”来区分类和对象，这种尝试是值得肯定的。不过，这种比喻的有效性似乎只持续到类和继承的介绍部分。一旦涉及到多态性和虚函数，讲解的深度又回到了传统的、略显干巴巴的定义罗列上。我期望看到更多关于“为什么使用虚函数”而不是“虚函数是什么”的讨论，因为在实际开发中，决策背后的动机往往比定义本身更关键。总而言之，这是一本在视觉体验上得分很高，但在深入解析设计哲学层面略显保守的作品。

评分☆☆☆☆☆

**评价一** 最近入手了一本号称“小白友好”的C++入门书，但读完之后，我的感受属实有些复杂。这本书在基础概念的讲解上，还算比较到位，比如变量、数据类型、运算符这些最核心的内容，作者都用比较直白的语言做了阐述。然而，当我试图深入到指针和内存管理的部分时，就发现内容有些跳跃。书里似乎默认读者已经对计算机底层原理有所了解，很多地方只是简单提及，并没有深入剖析指针在实际应用中的复杂性，比如动态内存分配的陷阱，或者如何调试那些棘手的内存泄漏问题。对于一个完全没有编程经验的新手来说，仅仅知道“指针指向内存地址”是远远不够的，还需要大量的实例来模拟操作，这本书在这方面显得力不从心。而且，书中的代码示例大多停留在教科书式的展示，缺乏一些贴近现代项目开发的实践案例，比如如何用C++编写一个简单的命令行工具或者处理文件I/O。总的来说，它像是一份合格的理论大纲，但若想真正掌握C++这门语言，恐怕还需要配合其他更侧重实战的材料。

评分☆☆☆☆☆

**评价五** 作为一本声称能让人“轻松入门”的书，它在工具链配置和环境搭建部分的介绍，简直是灾难性的。我用的是Windows系统，按照书中的指示去配置编译器和IDE（集成开发环境）的过程异常坎坷。书里给出的步骤非常简明，像是直接从某个早期版本的官方文档复制粘贴过来的，对于如何处理路径变量、如何正确链接外部库（尽管这本书本身没有涉及太多外部库），都没有提供任何针对常见问题的排查指南。我光是把编译器成功运行起来，就花了整整一个下午，期间查阅了大量网络论坛的零散信息才解决。一个好的入门教程，应该预料到新手在环境配置上会遇到的所有‘坑’，并提供详尽的截图和不同操作系统的兼容性说明。一旦环境搭建完成，后续的学习倒还算顺利，但那个初始的门槛设置得太高了，估计不少有志于学习C++的朋友，还没翻开第一章的代码，就已经被环境问题劝退了。

评分☆☆☆☆☆

**评价四** 这本书的作者似乎非常热衷于“避免错误”的教学方法。每一个新概念后面，都会紧跟着一大段“注意事项”或者“常见错误”，这对于那些害怕犯错的初学者来说，无疑是一种及时的警示。比如，在讲解字符串操作时，作者详细列举了忘记在数组末尾添加空字符可能导致的后果，这种细致入微的提醒确实能有效提高代码的健壮性。然而，这种过于强调“不要做什么”的倾向，反而削弱了对“应该做什么”的正面引导。我希望能看到更多关于如何编写**简洁、高效、可读性高**的代码的范例，而不是仅仅满足于“代码能跑起来”的标准。例如，在处理循环时，如何更好地利用迭代器而不是传统的索引计数器来提高效率，书中这方面的论述就显得比较单薄。阅读过程中，我感觉自己像是在走一个布满“地雷”的雷区，而不是在学习如何建造一座坚固的桥梁。

评分☆☆☆☆☆