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出版者:机械工业出版社

作者:郭继展

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003-5

价格:28.0

装帧:简裝本

isbn号码:9787111120292

丛书系列:

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• 计算机
• 编程
• 算法
• 数据结构

《数据结构与算法基础》：开启计算思维的基石 面向对象： 本书旨在为计算机科学、软件工程、信息技术等相关专业的本科生和研究生提供坚实的数据结构与算法基础。同时，对于希望系统性提升编程能力、理解程序性能瓶颈的初级和中级软件开发工程师，本书也将是一份详尽且实用的参考资料。 核心理念： 在信息爆炸的时代，高效地组织和处理数据是构建高性能系统的关键。本书摒弃了晦涩的纯理论堆砌，而是以“解决实际问题”为导向，深入剖析数据结构的设计原理、抽象数据类型（ADT）的实现机制，以及经典算法的效率分析与优化策略。我们强调理论与实践的紧密结合，使读者不仅“知其然”，更能“知其所以然”。 --- 第一部分：数据组织与抽象——构建高效的内存蓝图 (约 400 字) 本部分专注于数据在计算机内存中的组织方式，这是所有复杂程序逻辑的基石。 第一章：引言与计算模型 在深入具体结构之前，我们首先回顾了程序设计的核心要素：时间复杂度和空间复杂度。通过大 O 记法（Big O Notation）的严谨介绍，读者将建立起评估算法效率的统一标准。本章还简要讨论了现代计算机的内存层次结构（缓存、主存、辅存），解释了为什么不同的数据存储方式会对程序性能产生显著影响。 第二章：线性结构：序列的艺术 线性结构是最基础也最常用的一类。我们首先探讨数组（Array）的静态分配与动态扩展机制，分析其随机访问的优势与插入/删除操作的局限性。随后，重点讲解链表（Linked List）的单向、双向及循环变体，深入剖析指针操作在实现高效增删背后的精妙之处。特别地，本章用大量篇幅对比了数组与链表在不同场景下的适用性，并引入栈（Stack）与队列（Queue）这两种重要的抽象数据类型，通过经典的括号匹配和任务调度实例，展示如何利用线性结构解决实际问题。 第三章：非线性结构：探索复杂关系 本部分将视线转向处理更复杂关系的数据模型。树（Tree）作为最核心的非线性结构，其定义、遍历方法（前序、中序、后序）得到了详尽阐述。重点聚焦于二叉搜索树（BST）的平衡性问题，并由此自然过渡到自平衡树的概念引入。堆（Heap）作为一种特殊的完全二叉树，我们不仅讲解了其构建（Build Heap）和调整（Heapify）过程，更将其与优先队列（Priority Queue）的实现紧密联系起来，为后续的图算法打下基础。 --- 第二部分：算法设计与分析——提升程序的执行效率 (约 750 字) 第二部分着重于解决问题的通用方法论，即算法的设计范式及其性能分析。 第四章：排序算法的演进 排序是衡量数据结构实现能力的关键标尺。本章系统性地介绍了多种经典排序算法： 简单排序： 冒泡排序、选择排序、插入排序，侧重于理解其基本逻辑和 $O(n^2)$ 的性能瓶颈。 高效排序： 快速排序（Quick Sort）的枢轴选择策略（如随机化处理）与分区操作的细节；归并排序（Merge Sort）的“分而治之”思想及其稳定性保证。 线性时间排序探讨： 针对特定约束条件，我们探讨了计数排序（Counting Sort）、基数排序（Radix Sort）等如何突破 $Omega(n log n)$ 的下界。 每种算法都配有伪代码实现，并附带严格的最好、最坏和平均时间复杂度分析。 第五章：递归与分治策略 递归是算法设计中一种优雅而强大的工具。本章深入讲解递归的本质——基线条件和递归步，并探讨如何使用主定理（Master Theorem）来解析分治算法的时间复杂度。经典案例包括汉诺塔问题、以及如何用分治思想优化矩阵乘法（Strassen 算法的原理介绍）。 第六章：图论基础：连接世界的模型 图（Graph）是建模现实世界复杂连接关系的最有力工具。本章从图的表示法入手，详细对比了邻接矩阵（Adjacency Matrix）和邻接表（Adjacency List）的优劣，并强调在稀疏图情况下邻接表的重要性。 接着，我们深入讲解了两个核心的图遍历算法： 广度优先搜索（BFS）： 用于寻找最短路径（未加权图）。 深度优先搜索（DFS）： 用于拓扑排序、连通分量检测。 第七章：核心图算法 本部分将图论应用于优化问题： 最短路径： 详述 Dijkstra 算法（处理非负权边）和 Bellman-Ford 算法（处理负权边并检测负环）。 最小生成树（MST）： 聚焦于 Prim 算法和 Kruskal 算法，对比它们在基于优先队列和基于集合操作上的效率差异。 第八章：高级算法设计范式 本章引入更复杂的、用于解决 NP 难问题的设计思路： 贪心算法（Greedy Algorithms）： 通过局部最优选择达到全局最优的条件分析，如霍夫曼编码的构建。 动态规划（Dynamic Programming, DP）： 强调 DP 的两个核心特征——最优子结构和重叠子问题。通过背包问题（0/1 背包与完全背包）、最长公共子序列等经典案例，演示如何通过自底向上（Bottom-Up）的表格法有效避免重复计算。 --- 第三部分：高级结构与应用延伸 (约 350 字) 最后一部分将结构和算法的应用拓展到更专业的领域，为读者构建更广阔的视野。 第九章：散列技术：键值映射的效率革命 散列表（Hash Table）是实现 $O(1)$ 平均时间复杂度查找的关键。本章详细解释散列函数的构造原则、冲突处理机制（链地址法与开放寻址法），并分析装载因子对性能的影响。我们还将探讨如何使用最小完美哈希等技术进一步优化特定场景下的查找性能。 第十章：应用与展望 本章简要介绍了某些特定优化数据结构的原理： Trie 树（前缀树）： 在字符串处理和自动补全中的应用。 B 树/B+ 树： 它们在数据库索引和文件系统中的核心作用，强调它们如何优化磁盘 I/O 效率，这是内存数据结构设计者需要关注的外部存储优化。 最后，本书以总结性的篇章收尾，鼓励读者将所学知识应用于实际工程项目，不断评估和优化代码的性能表现。本书的目标是让读者建立起一个坚不可摧的“算法思维”框架，能够自信地面对任何数据挑战。 --- 本书特色总结： 1. 严格的复杂度分析： 每一项数据结构操作和算法实现都配有严谨的最好、最坏和平均时间/空间复杂度论证。 2. 跨语言的抽象思维： 虽然示例可能采用通用伪代码或主流语言片段辅助说明，但核心重点始终放在结构和算法的抽象概念上，确保知识的普适性。 3. 工程实践导向： 大量实例聚焦于如何利用这些结构解决实际的工程问题，例如内存管理、路由选择、资源调度等。 4. 清晰的逻辑递进： 从线性结构平滑过渡到非线性结构，再到高级设计范式，构建起完整的知识体系。

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如果说优秀的教材是与读者进行一场深入的、富有建设性的对话，那么这本“新编”更像是一场单方面的、拖沓冗长的独白。作者的叙事风格极其冗长和重复，同一个知识点可能会被生硬地拆分到好几个章节中反复提及，每次都用不同的、但本质上毫无区别的措辞来“包装”一遍，这极大地拉长了阅读时间，却未能增加任何实质性的信息密度。例如，关于结构体对齐的解释，我足足读了四次，每次都像是在重新认识这个概念，而不是在加深理解。这种写作手法严重考验读者的耐心，让人感觉作者似乎对自己的内容组织能力缺乏自信，只能通过不断地重复来试图“灌输”知识。对于时间宝贵的现代学习者而言，清晰、精炼的表达才是王道，而这本书恰恰在这方面做得十分欠缺，它更像是一本学术论文的初稿，充满了可以被无情删减的“水分”。

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我尝试着从这本书中寻找那些真正能让人眼前一亮、具有启发性的高级编程思想或现代编程范式，结果却是大失所望。它更像是一本停留在上个世纪末的教学大纲复印件，里面的内容充斥着大量已经被业界淘汰的、效率低下的编程技巧。例如，在处理内存管理和指针操作的部分，作者似乎对现代C语言标准库提供的安全机制熟视无睹，一味地强调那些需要手动进行繁琐边界检查的“原始”方法。这种教学思路不仅阻碍了读者掌握更健壮的编程习惯，更重要的是，它限制了我们对性能优化深层次原理的理解。真正优秀的教材应该引导读者思考“为什么”要这么做，而这本书仅仅停留在“怎么做”的表面，而且这个“怎么做”的方法论本身就已经过时了。我期待的是一本能让我站在巨人的肩膀上俯瞰编程世界的著作，而不是一本把我拽回原点的“时光机”，阅读完毕后，我感觉自己的编程技能不升反降，甚至对C语言的未来发展方向产生了不小的困惑。

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这本编程书的排版简直是灾难，简直像是把几本不同版本的资料胡乱拼凑在一起。打开书本，首先映入眼帘的就是那些密密麻麻、毫无章法的代码示例，让人感觉自己不是在学习编程，而是在破解一份古老的密码本。图表的质量也十分感人，黑白印刷下，那些本应清晰展示数据流向的流程图，看起来就像是一团乱麻，很多关键的逻辑分支根本无法辨认，我不得不自己动手画图来理解作者想表达的意思。更让人抓狂的是，书中的术语定义前后不一，同一个概念在不同章节会冒出完全不同的解释，这对于初学者来说简直是致命的打击，每次查阅都会陷入无休止的自我怀疑：究竟是我的理解出了问题，还是这本书本身就存在逻辑上的硬伤？阅读体验极其糟糕，我常常需要花费大量时间去猜测作者的本意，而不是专注于吸收知识点本身。如果作者希望读者能高效学习，那么在编辑和校对上投入的精力，恐怕还不如我用来修正这些明显错误的时间多。这本书与其说是“新编”，不如说更像是一份“旧货大甩卖”，充满了各种需要读者自行修复的瑕疵。

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这本书的习题设计简直是“反向激励”的典范。它们要么过于简单到简直是把书本例程换了个变量名就拿来应付，让人感觉是在做小学算术题，根本无法检验对核心概念的真正掌握程度；要么就是突然跳跃到一些完全没有铺垫、逻辑极其跳跃的复杂场景，让人感觉像是从一个平缓的斜坡猛地被推下了悬崖。更要命的是，很多习题的参考答案缺失，或者即便提供了答案，其推导过程也完全省略，这使得那些稍微有点难度的题目成了一个个无法攻克的堡垒。作为一名希望通过实战来巩固知识的学习者，我需要的是循序渐进的挑战，一套能引导我从基础构建到复杂应用的设计路径。这本书提供的练习环节，与其说是训练，不如说是随机的“智力测验”，完全没有体现出任何教学上的匠心或对学习者进度的体贴关怀，读完所有章节后，我依然找不到那种“我能独立解决问题”的信心。

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这本书在项目实践和实际应用案例的引入上，显得保守得近乎可笑。它似乎坚信学习编程的唯一正确路径就是通过一个个孤立的小函数和算法练习来完成知识的积累。然而，在当今的软件开发环境中，理解大型项目的组织结构、模块间的协作方式、跨文件编译的复杂性，以及如何使用外部库，才是衡量一个程序员是否合格的关键标准。这本书在这方面的探讨几乎是真空的，它提供了一堆零散的零件，却从未展示如何用这些零件搭建出一个像样的“房子”。我希望看到的是如何将前面学到的知识点融合成一个有意义的、能够运行的程序，而不是停留在纸面上的理论推演。这种脱离实际工程的教学方式，使得读者在合上书本后，会发现自己依然对接下来的工程实践感到迷茫和无助，这本“新编”或许能教你如何写出正确的C语言语句，但绝对教不会你如何成为一名真正的C语言开发者。

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