C语言程序设计例题与习题 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:齐幼菊 编

出品人:

页数:358

译者:

出版时间:2003-8

价格:31.00元

装帧:

isbn号码:9787030120823

丛书系列:

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《数据结构与算法分析：C++版》 书籍简介 本书深入浅出地剖析了计算机科学领域最核心的两大基石——数据结构与算法。它不仅仅是一本理论参考书，更是一本注重实践与效率的工程指南，旨在帮助读者构建坚实的基础，并能将理论知识高效应用于实际的软件开发之中。 内容深度与广度 本书全面覆盖了经典数据结构及其在C++环境下的实现，同时，对算法的分析与设计给予了同等的重视。 第一部分：基础与核心概念 开篇部分为后续学习奠定坚实的理论基础。我们首先回顾了必要的C++高级特性，包括面向对象编程的深入理解、模板元编程的初步介绍，以及C++标准模板库（STL）的高效利用。这部分内容并非简单的语法复习，而是着重于如何利用现代C++的特性来编写健壮、高效且易于维护的数据结构代码。 接着，本书系统地介绍了算法分析的基本工具。我们详细阐述了渐进符号（$O, Omega, Theta$）的精确含义，讲解了如何进行最坏、最好和平均情况下的时间复杂度和空间复杂度分析。递归函数的求解技巧，特别是主定理（Master Theorem）的应用，被详尽地分解和演示，确保读者能够准确地评估任何算法的性能瓶颈。 第二部分：线性数据结构的高效实现 本部分聚焦于线性结构，并强调其在内存管理和访问效率上的权衡。 数组与向量（Arrays and Vectors）： 不仅仅讨论静态数组，而是深入探讨动态数组（如`std::vector`）的内存分配策略、扩容机制（Amortized Analysis），以及随机访问的硬件级优化。 链表（Linked Lists）： 详细对比了单向链表、双向链表和循环链表，并探讨了在C++中实现节点内存管理的最佳实践，避免内存泄漏和悬空指针。 栈（Stacks）与队列（Queues）： 除了标准的LIFO和FIFO实现，本书还涵盖了更高级的应用，如使用链表实现高效的优先级队列（在不引入堆结构之前），以及在解决特定问题（如括号匹配、表达式求值）中的应用。 第三部分：非线性数据结构的精要 这是全书的核心，涵盖了构建复杂应用系统的关键结构。 树（Trees）： 从基础的二叉树遍历（前序、中序、后序、层序）开始，逐步深入到平衡二叉搜索树（BST）。我们花了大量篇幅讲解AVL树和红黑树（Red-Black Trees）的旋转与重新着色操作，解析了这些操作如何保证$O(log n)$的最坏情况时间复杂度。此外，堆（Heaps）的构建、插入和提取最大/最小元素的操作被细致剖析，并展示了它在构造优先队列和实现堆排序中的关键作用。 图（Graphs）： 图论部分是本书的亮点之一。我们不仅介绍了图的两种主要表示方法——邻接矩阵和邻接表，并分析了它们在不同稀疏度图上的优劣。算法方面，深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）被视为图遍历的基础，随后我们深入讲解了拓扑排序、最短路径算法（Dijkstra, Bellman-Ford，以及 Floyd-Warshall）和最小生成树（MST，包括Prim和Kruskal算法），并对每种算法的适用场景和复杂度进行了严格的数学证明和比较。 第四部分：高级算法与效率优化 本部分将读者从数据结构的应用提升到算法设计的高度。 排序算法的精讲： 详细对比了各种内部排序算法的性能。我们不仅实现了快速排序（QuickSort）和归并排序（MergeSort），还深入分析了它们的平均与最坏性能，并讨论了如何通过随机选择枢轴来优化快速排序。堆排序作为一种原地高效排序方法也被充分介绍。 散列表（Hash Tables）： 散列表被认为是实现平均$O(1)$查找的关键。本书详细探讨了哈希函数的构造原则，包括除法法、乘法法以及通用哈希。针对冲突解决策略，我们详尽分析了链式法（Separate Chaining）和开放寻址法（Open Addressing，包括线性探测、二次探测和双重散列），并分析了负载因子对性能的决定性影响。 分治法与动态规划： 这两类强大的算法设计范式被系统地介绍。对于分治法，我们通过矩阵乘法（Strassen’s Algorithm）和查找最接近点对的例子来阐述其思想。对于动态规划，我们通过最长公共子序列（LCS）、背包问题（Knapsack Problem）和矩阵链乘法等经典问题，展示了如何识别重叠子问题和最优子结构，并利用备忘录化或自底向上的方式构建高效解法。 实践与工具 全书的理论讲解无不以C++的实际代码实现为载体。所有核心数据结构和算法都提供了清晰、可编译的C++代码示例。代码风格严谨，充分利用了C++的现代特性，如智能指针（Smart Pointers）来管理复杂数据结构的生命周期，确保了内存安全。本书的目标是使读者不仅理解“为什么”这种结构是高效的，更能清晰地知道“如何”在实际项目中用C++高效地“构建”它。 本书适合于计算机科学专业的本科生高年级、研究生，以及希望系统性提升自己算法和数据结构功底的软件工程师阅读。通过对本书的学习，读者将能够熟练驾驭从底层内存操作到复杂系统设计的各种技术挑战。

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我尝试过好几本书来啃“结构体”和“共用体”这两个核心概念，但总是感觉隔了一层纱，直到我接触到这本书的特定章节，那种豁然开朗的感觉才真正降临。作者在讲解结构体嵌套和指针指向结构体成员时的技巧，简直是教科书级别的示范。他没有停留在理论定义上，而是深入到内存布局的层面，用精妙的图示配合文字描述，清晰地展示了不同类型数据在内存中是如何排列和对齐的，这对于理解C语言的底层机制至关重要。更绝妙的是，在讲解完基础概念后，紧接着就抛出了几个极具挑战性但又完全在能力范围内的编程任务，这些任务巧妙地融合了前几章学到的所有知识点，迫使我必须将分散的知识点整合成一个完整的解决方案。这种“学—练—思”的无缝衔接设计，远比那些只有纯理论和孤立习题的教材有效得多，它真正培养了我们解决实际问题的能力，而不是仅仅停留在“会写代码”的层面。

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这本书在内容组织上的逻辑性和连贯性，让我对C语言这门“老派”语言产生了新的认识和兴趣。它巧妙地平衡了历史的厚重感和现代编程的需求。例如，在介绍编译预处理和宏定义时，作者没有把它变成一个纯粹的语法点，而是将它置于代码优化和模块化构建的大背景下进行讨论，这使得宏的强大威力及其潜在的陷阱都得到了充分的体现。读者可以清晰地看到，C语言的简洁性是如何带来的高效能，以及这种高效能背后的权衡取舍。我特别欣赏作者在讲解算法实现时的严谨态度，即便是最基础的排序算法，书中也给出了不同实现路径的性能对比分析，这种对比的深度，远超我预期的大学教材水平。它鼓励读者去思考“为什么选择这个实现而不是另一个”，而非仅仅满足于“能跑起来就行”的初级目标。

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这本书带给我的最大惊喜在于其对面向过程思想的深度挖掘和精妙提炼。在很多C语言教材中，面向过程的编程范式常常被一笔带过，仿佛它只是C++或Java等面向对象语言的前奏。然而，这本书却花了大量篇幅来阐释如何通过结构体、函数指针和模块化的文件设计，构建出高度可重用且易于维护的“准对象”结构。这种对纯粹C语言能力的挖掘，让人意识到，即使不用继承和多态的特性，我们依然可以通过精巧的结构设计，实现复杂软件的低耦合高内聚。这种对编程哲学的探讨，通过具体的代码实例层层递进，让我对C语言的理解从停留在“语法工具箱”的层面，上升到了“工程思想载体”的高度。这种思维上的升华，是任何一本只关注代码实现的参考书都无法比拟的宝贵财富。

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作为一名正在为专业考试做准备的人，我对编程书籍的参考价值有着近乎苛刻的要求，这本书的侧重点显然是扎根于“实践与应用”。它不仅仅是教你C语言的语法规则，更重要的是让你理解为什么需要这些规则，以及在真实的项目场景中，我们应该如何选择最合适的编程范式。比如，在处理动态内存分配和释放的章节，作者并没有简单地罗列`malloc`和`free`，而是花了大量篇幅讨论内存泄漏的常见诱因和调试策略，甚至引入了如何利用特定工具辅助检查内存错误。这种前瞻性的指导，对于我们这些未来需要维护复杂系统的人来说，价值无法估量。此外，书中对于标准库函数（特别是I/O操作和字符串处理）的介绍，也显得格外深入和细致，很多细节是我在其他教材中从未注意到的，但它们恰恰是编写健壮代码的关键所在。可以说，这本书提供了一个从初级使用者向合格工程师过渡的坚实桥梁。

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这本书的排版和装帧实在令人眼前一亮，初次翻阅时，那种墨香与纸张的质感带来的愉悦感，简直是阅读体验的加分项。封面设计简洁大气，内页的字体选择和行间距都拿捏得恰到好处，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。尤其值得称赞的是，它在概念阐述部分的处理，那些复杂的指针操作和内存管理细节，作者似乎用了一种非常直观的方式去描绘，让我这个初学者也能迅速抓住核心要领，而不是被晦涩的术语团团围住。很多教科书在这方面往往过于学术化，读起来像是啃硬骨头，但这本书的行文风格却像是一位耐心且经验丰富的老师在耳边细语，循循善诱。每当遇到一个新知识点，作者都会巧妙地引入一个小小的、贴近实际生活（比如文件操作或简单的数据结构模拟）的例子，使得抽象的理论瞬间变得鲜活起来，这对我建立对C语言的整体认知框架起到了至关重要的作用。这种由浅入深、由表及里的讲解层次，极大地提升了我自主学习的信心。

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