数据结构与STL

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出版者:机械工业出版社
作者:William J.Collins
出品人:
页数:664
译者:
出版时间:2003-3
价格:69.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787111115014
丛书系列:
图书标签:
  • 数据结构
  • C++
  • 计算机技术
  • 算法
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具体描述

本书使用c++作为教学语言,讲授

现代软件开发中的核心技术:深入解析算法与面向对象编程范式 图书名称:现代软件开发中的核心技术:深入解析算法与面向对象编程范式 图书简介 本书旨在为计算机科学专业的学生、软件工程师以及对底层技术原理有浓厚兴趣的读者,提供一套全面且深入的现代软件开发核心技术栈的解析。我们聚焦于两大基石:高效算法设计与实现,以及在复杂系统中不可或缺的面向对象编程(OOP)范式。本书的结构设计旨在确保读者不仅掌握“如何做”,更能理解“为何如此做”,从而在实际工程项目中构建出健壮、高效且易于维护的系统。 第一部分:算法的艺术与科学——效率驱动的思维方式 本部分将带领读者穿越经典计算机科学的殿堂,探究解决问题的艺术。我们相信,算法的精髓在于权衡时间复杂度与空间复杂度的智慧,是构建高性能应用的基础。 第一章:算法基础与计算模型 本章首先建立坚实的理论基础。我们将从计算模型(如图灵机、随机存取机模型)的概述开始,理解算法执行的理论极限。随后,详细阐述渐近分析(Asymptotic Analysis)的严格定义,包括大O、Ω和Θ符号的精确含义及其在不同场景下的应用。重点剖析了最坏情况、最好情况及平均情况分析的区别与重要性。 第二章:排序与搜索的优化之路 排序是数据处理的永恒主题。本章不仅复习了快速排序(Quicksort)和归并排序(Mergesort)的机制,更深入探讨了它们的并行化潜力与内存访问模式对实际性能的影响。对于$O(N log N)$的排序,我们将对比堆排序(Heapsort)的稳定性和原地性。搜索方面,除了二分查找(Binary Search)的精确实现和适用条件,我们还将探讨适用于大规模、分布式环境下的近似搜索算法。 第三章:图论算法的实践应用 图是描述关系型数据的核心结构。本章将聚焦于图的遍历算法——深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS),并详细阐述它们在连通性检测、拓扑排序中的应用。随后,我们深入探究最短路径问题,从经典的Dijkstra算法到处理负权边的Bellman-Ford算法,以及应用于全源最短路径的Floyd-Warshall算法。最后,我们将讨论最小生成树(MST)的Kruskal和Prim算法,并结合网络流(Network Flow)的基本概念,展示其在资源分配中的潜力。 第四章:高级数据结构与性能调优 本章着眼于超越基础数组和链表的结构。我们详细分析了平衡二叉搜索树(如AVL树和红黑树)的旋转机制和自平衡原理,解释它们如何保证对数时间复杂度的操作。接着,我们将探讨散列表(Hash Tables)的冲突解决策略(开放寻址法与链地址法),以及如何设计高效的哈希函数。最后,本章会介绍堆(Heaps)在优先级队列中的应用,以及B树和B+树在数据库索引中的关键作用。 第二部分:面向对象编程的精髓——构建可扩展的软件系统 本部分将软件设计提升到架构层面,深入挖掘面向对象编程(OOP)范式如何帮助开发者管理复杂性,创建灵活、模块化的软件解决方案。 第五章:OOP四大支柱的深度解读 本章是理解OOP哲学的核心。我们将不仅仅停留在定义层面,而是通过大量实际代码示例,解析封装(Encapsulation)如何通过信息隐藏和接口抽象实现系统解耦;继承(Inheritance)在实现代码重用时的潜在陷阱(如“脆弱基类问题”)及其替代方案——组合(Composition)的优越性。多态(Polymorphism)的实现机制(虚函数表、动态绑定)将被详细剖析,揭示其在运行时决策中的关键作用。 第六章:设计原则:SOLID与设计模式入门 软件的健壮性依赖于良好的设计原则。本章系统介绍SOLID五大原则:单一职责(SRP)、开放封闭(OCP)、里氏替换(LSP)、接口隔离(ISP)和依赖反转(DIP)。我们将分析违反这些原则的代码,并展示如何通过重构来遵循它们。随后,我们引入设计模式的概念,重点剖析创建型模式(如工厂模式、单例模式)和结构型模式(如适配器、装饰器)的适用场景和权衡。 第七章:异常处理、资源管理与内存模型 在现代编程语言中,正确管理资源是保证程序稳定性的关键。本章详细讨论异常处理(Exception Handling)的机制,强调“要么全部完成,要么不执行”的事务性思维。对于资源管理,我们将探讨RAII(Resource Acquisition Is Initialization)理念,并阐述其在自动清理文件句柄、网络连接和内存方面的强大威力。对于涉及底层性能的场景,本章也会讨论对象的生命周期、栈与堆的区别,以及延迟绑定(Lazy Loading)在优化初始化开销中的作用。 第八章:泛型编程与类型安全 泛型编程(Generic Programming)是提高代码复用性和类型安全性的关键工具。本章将探讨如何设计支持多种数据类型的通用算法和容器。我们将深入研究模板(Templates)的实例化过程、编译期多态(Template Metaprogramming)的基础,以及如何利用模板元编程进行编译期断言和优化。理解泛型不仅关乎代码的通用性,更在于如何利用编译器的强大能力在开发阶段捕获潜在错误。 总结与展望 本书的最终目标是培养读者一套系统化的工程思维。优秀的软件工程师不仅需要掌握某一种语言的语法,更需要理解驱动高性能计算的核心算法逻辑,以及构建复杂系统的面向对象设计哲学。掌握了这些核心技术,读者将有能力去驾驭任何前沿的编程语言和框架,自信地面对大规模软件工程的挑战。本书是通往精通之路的坚实桥梁。

作者简介

目录信息

CHAPTER lClasses
· · · · · · (收起)

读后感

评分

采用面向对象的方法去描述STL中容器,算法,迭代器的实现方法,以前一直看的是C描述的。通过看此书,做了练习,编写C++ 程序的能力有了一定提升,同时面向对象编程也有所提高。同时对容器,算法,迭代器的实现有了一定了解。

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采用面向对象的方法去描述STL中容器,算法,迭代器的实现方法,以前一直看的是C描述的。通过看此书,做了练习,编写C++ 程序的能力有了一定提升,同时面向对象编程也有所提高。同时对容器,算法,迭代器的实现有了一定了解。

评分

采用面向对象的方法去描述STL中容器,算法,迭代器的实现方法,以前一直看的是C描述的。通过看此书,做了练习,编写C++ 程序的能力有了一定提升,同时面向对象编程也有所提高。同时对容器,算法,迭代器的实现有了一定了解。

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CS必看。 学数据结构不学STL,等于白学。 推荐学完数据结构的cs们读一下,一定会受益非浅。 推荐读书次序: 数据结构的教程 -> 本书 -> 纯粹介绍STL的书。 这本书作为数据结构与STL应用之间的过渡。  

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采用面向对象的方法去描述STL中容器,算法,迭代器的实现方法,以前一直看的是C描述的。通过看此书,做了练习,编写C++ 程序的能力有了一定提升,同时面向对象编程也有所提高。同时对容器,算法,迭代器的实现有了一定了解。

用户评价

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我必须承认,当我拿到这本厚厚的书时,内心是有些忐忑的,因为它涉及的主题向来被认为是编程学习中的“拦路虎”。然而,实际阅读体验却远超我的预期。作者采用了极其细腻的“庖丁解牛”式讲解,将复杂问题分解成一系列可消化的小块。我尤其关注了其中关于树形结构和堆排序的章节,发现其对平衡二叉树(如AVL树和红黑树)的维护过程描述得极其细致,甚至连旋转操作中的指针变化都用图示和文字描述得毫无歧义。更令人称赞的是,作者在每一章的末尾都精心设计了“思考与实践”环节,这些问题并非简单的概念复述,而是需要读者动手去推导和证明的挑战性任务,这迫使我必须离开舒适区,真正参与到知识的构建过程中去。这种教学方式,将“读”书升级为了“做”书的过程。对于那些希望系统性提升底层算法素养的工程师来说,这本书无疑是一份量身定制的训练手册,它教会我的不仅仅是“如何实现”,更是“为什么这样实现”。

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这本书的排版设计堪称业界典范。在如此密集的专业信息中,作者团队通过精心的字体选择、合理的行距和页边距处理,极大地减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳。图表的质量尤其值得称赞,那些关于时间复杂度和空间复杂度的可视化图表,清晰地揭示了算法性能的细微差别,远比枯燥的数学公式更直观有效。我尤其留意了书中关于查找算法的章节,作者对于二分查找在不同数据分布下的边界条件处理,分析得细致入微,甚至连整数溢出的潜在风险都进行了提醒,体现了极高的工程素养。而且,每当引入一个新的复杂概念时,都会有一个简短的“知识点回顾”或“易混淆点辨析”的小框,这对于快速回顾和巩固记忆非常有帮助。总而言之,这本书不仅仅是一本知识的载体,更是一件精美的工艺品,它的每一个细节都体现了对读者体验的尊重,让人愿意沉浸其中,享受探索计算世界奥秘的乐趣。

评分

这本书的封面设计得非常吸引人,简约而不失专业感,封面的深蓝色调让人感到沉稳可靠,仿佛预示着内容的深度与广度。初次翻阅时,我立刻被其清晰的排版和合理的章节划分所吸引。作者在引言部分就明确指出了本书的定位和目标读者,这对于像我这样既想巩固基础知识又渴望了解前沿实践的读者来说,无疑是一剂强心针。书中的理论阐述深入浅出,即便是初学者也能逐步跟上节奏,而对于有经验的开发者,那些对于算法复杂度分析和内存管理的精妙讲解,则提供了新的思考维度。特别是关于图论部分,作者没有停留在概念的罗列,而是通过大量的实际案例和伪代码,将抽象的算法可视化,这极大地提升了学习效率。我特别欣赏作者在讲解核心数据结构时,总是会穿插一些历史背景和演变过程,这使得冰冷的知识点变得有血有肉,更有助于我们理解其设计的初衷和适用场景。总的来说,这本书的编排逻辑严谨,内容覆盖面广,是一本值得反复研读的经典教材。

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这本书的语言风格非常独特,它不像传统教材那样板着一副面孔,而是带着一种老教授循循善诱的亲和力。在介绍链表和栈队列这些基础结构时,作者用了很多生动的比喻来阐述它们的操作特性和内存布局,比如将栈比作一摞叠放整齐的盘子,将队列比作银行的取号系统,这些形象化的描述让我对这些概念的理解瞬间清晰起来。这种叙事性的讲解方式,极大地降低了阅读的门槛,使得即便是对计算机科学背景不深的读者也能快速入门。此外,书中对面向对象设计原则在实现数据结构时的应用也有独到的见解,它强调了良好封装性和可扩展性的重要性,这在现代软件开发中至关重要。我特别喜欢作者对于不同实现方案的优缺点进行对比分析时的那种严谨和客观,没有绝对的最佳方案,只有最适合当前场景的选择,这种辩证的思维方式对我后续的工程决策产生了深远的影响。

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说实话,我寻找一本能够平衡理论深度与工程实践的书籍已经很久了,市面上很多书籍要么过于偏重数学证明,让人望而却步;要么就是只停留在代码实现层面,缺乏对底层原理的深挖。这本书巧妙地找到了那个黄金分割点。我关注到它在处理哈希表部分时,不仅详细讲解了开放寻址法和链地址法的原理,还深入探讨了如何选择合适的哈希函数以及如何应对“雪崩效应”等实际问题。作者甚至引用了业界一些知名库的源码片段作为佐证,这使得理论知识立刻具备了可操作性。这种“理论支撑实践,实践反哺理论”的编写思路,让整本书的知识体系变得无比扎实和实用。对于那些希望在面试中能够深入阐述设计权衡的求职者来说,这本书提供的不仅仅是答案,更是解题思路的框架和深度挖掘的能力。它的价值在于,它教会你如何像一个资深的系统架构师一样去思考数据组织的方式。

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这本书我认为讲得很好!

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这本书我认为讲得很好!

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入門類書籍 並不如想像中的那樣大量的介紹STL的精妙實現 不過將Data Structure和STL一起講確實是一個很創新的想法

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入門類書籍 並不如想像中的那樣大量的介紹STL的精妙實現 不過將Data Structure和STL一起講確實是一個很創新的想法

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入門類書籍 並不如想像中的那樣大量的介紹STL的精妙實現 不過將Data Structure和STL一起講確實是一個很創新的想法

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