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出版者:蓝色畅想图书发行有限公司（高等教育出版社）

作者:瞿裕忠

出品人:

页数:286

译者:

出版时间:2004-1

价格:23.60元

装帧:

isbn号码:9787040091557

丛书系列:

图书标签:

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《现代数据结构与算法解析》图书简介 内容概要： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的数据结构与算法学习路径。它不仅仅停留在理论概念的阐述，更侧重于如何将这些核心计算机科学思想应用于实际的工程问题解决中。全书结构清晰，从基础的线性结构逐步过渡到复杂的图论和高级搜索优化技术，确保读者能够建立起坚实且灵活的算法思维框架。 第一部分：基础构建——数据的组织与操作 本部分聚焦于数据组织的基本方式以及围绕这些结构进行的有效操作。我们从最基本的数组和链表讲起，详细剖析了静态与动态内存分配的差异，以及在不同场景下选择哪种结构才能最大化性能。 栈与队列的深入探讨： 我们不仅介绍了先进先出（FIFO）和后进先出（LIFO）的基本概念，更深入分析了栈在函数调用栈帧管理、表达式求值（如逆波兰表示法转换）中的关键作用。队列部分则着重于循环队列的实现优化以及在并发编程模型中的应用。 树形结构：基础与平衡： 二叉树是本书的重点之一。我们详尽讲解了树的遍历方法（前序、中序、后序），并重点介绍了二叉搜索树（BST）的插入、删除和查找过程。紧随其后的是对平衡树的系统介绍，特别是AVL树和红黑树的旋转、重新着色机制，确保了操作时间复杂度始终保持在 $O(log n)$ 级别，这对任何需要高性能查找的数据库和索引系统至关重要。 堆结构与优先级管理： 详细阐述了二叉堆（最大堆与最小堆）的构建、上滤（heapify-up）和下滤（heapify-down）操作。本书强调了堆在实现优先队列中的核心价值，并将其与Dijkstra算法和Prim算法的效率提升紧密关联。 第二部分：高效检索与映射技术 检索效率是衡量系统性能的关键指标。本部分专门针对如何快速定位数据进行了深入研究。 散列表（哈希表）的艺术： 本章是本书的精华之一。我们不仅讨论了哈希函数的设计原则——如何实现均匀分布以避免冲突，还细致对比了解决冲突的主要技术：链地址法（Separate Chaining）与开放寻址法（Open Addressing，包括线性探测、二次探测和双重散列）的优劣。此外，我们还探讨了可伸缩的哈希技术，如一致性哈希，及其在分布式缓存系统中的应用。 B树与B+树：外部存储的优化： 鉴于现代应用大量依赖磁盘存储，本书特别为数据库索引设计了专门的章节。我们详细剖析了多路平衡查找树B树的结构特点，以及B+树如何通过将所有数据冗余存储在叶子节点，从而极大地优化范围查询的性能。这部分内容对于理解关系型数据库的内部工作机制具有决定性意义。 第三部分：核心算法范式与实践 算法是解决问题的具体步骤。本部分将算法学习提升到范式和设计模式的高度。 排序算法的深度比较： 我们不仅实现了冒泡排序和插入排序这些基础算法，更将笔墨集中在 $O(n log n)$ 量级的算法上：归并排序（强调稳定性）、快速排序（深入探讨枢轴选择对最坏情况的影响）以及堆排序。此外，对于特定数据集，如基数排序和计数排序等非比较排序算法的应用场景也进行了详尽分析。 递归与分治策略： 深入剖析了分治法的哲学——“分而治之”。通过经典的汉诺塔问题、快速傅里叶变换（FFT）的简化模型，以及矩阵乘法的Strassen算法，展示了递归如何优雅地解决复杂问题，并探讨了尾递归优化等技术。 动态规划（DP）的系统化建模： DP是算法思想的集大成者。本书通过背包问题（0/1与完全背包）、最长公共子序列（LCS）、矩阵链乘法等经典案例，教会读者如何识别重叠子问题和最优子结构，并掌握自底向上（Tabulation）和自顶向下（Memoization）两种实现路径的选择依据。 第四部分：图论——复杂关系的建模与求解 图论是表示和分析网络化、关联性数据的强大工具。 图的表示与遍历： 详细介绍了邻接矩阵和邻接表两种主要表示方法，并对比了它们在稀疏图和稠密图中的空间效率。深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的实现细节，以及它们在迷宫寻路、拓扑排序中的实际应用。 最短路径算法集锦： 这是图论应用的核心。我们依次讲解了Dijkstra算法（适用于非负权边）、Bellman-Ford算法（处理含负权边情况并检测负权环），以及在无权图上等价于BFS的简单最短路径计算。针对多源最短路径问题，还提供了Floyd-Warshall算法的完整解析。 最小生成树（MST）： 侧重于Prim算法和Kruskal算法的构造性证明和效率对比。通过实际的通信网络优化案例，展示了如何利用MST在保证连通性的前提下，以最小的总成本构建网络。 第五部分：高级主题与性能分析 最后一部分聚焦于算法分析的严谨性和应对高复杂度问题的进阶技术。 复杂度理论与渐近分析： 严格定义了大 O、大 $Omega$ 和大 $Theta$ 符号，并通过实例演示了如何准确分析代码片段的时间复杂度和空间复杂度。 贪心算法的适用性证明： 讨论了贪心选择性质和最优子结构如何共同作用于贪心算法的设计，并通过霍夫曼编码和活动选择问题来佐证其有效性。 计算复杂性导论： 简要介绍了P类、NP类问题的概念，使得读者对算法的“可解性”边界有一个清晰的认识，为后续学习更高级的计算理论打下基础。 本书特色： 1. 代码实现与语言无关性： 虽然书中提供了大量伪代码和示例，但重点在于算法逻辑的清晰表达，鼓励读者将其映射到任何主流编程语言（如Python, Java, C++）中。 2. 应用驱动的案例： 每个核心算法都配有贴近工业界的实际应用场景说明，增强学习的动机和实用性。 3. 自测与挑战： 每章末尾均附有难度递增的练习题，并提供了详细的解题思路指导，帮助读者巩固理解。 本书适合于计算机科学专业的学生、希望系统化提升编程能力的技术开发者，以及任何需要优化现有程序性能的工程师阅读。掌握本书内容，将能使读者从“会写代码”迈向“写出高效、健壮的代码”。

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对于任何追求实战能力的开发者而言，参考书的价值最终要体现在它能否快速转化为生产力。这本书在这一点上堪称典范，它的案例驱动策略非常成功。书中提供的每一个代码示例和项目框架都不是孤立的理论展示，而是高度贴合当前行业主流技术栈的真实场景复现。我尝试着跟着书中的步骤搭建了一个小型项目，发现其流程设置得极为合理，从环境配置到模块集成，每一步都考虑到了可能出现的实际操作问题，并提前给出了解决方案或注意事项。这表明作者在编写时，确实是站在一线开发者的角度，考虑到了从零开始落地一个项目所需面对的所有挑战。这种高度的“可操作性”和“即插即用”的特性，让这本书成为了我工具箱里不可或缺的一本实用手册，而不是束之高阁的理论大全。

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这本书的内容深度与广度令人印象深刻，它显然不是那种浅尝辄止的入门读物，而是真正深入到了技术实践的核心地带。我特别欣赏作者在阐述原理时所展现出的那种严谨态度，每一个技术名词的定义、每一种设计模式的应用场景，都有详实的理论支撑和现实案例佐证。读完其中关于数据结构与算法在现代Web架构中的优化章节后，我感觉自己对提升系统性能有了更清晰的认知框架。作者似乎非常擅长将那些抽象的、晦涩难懂的底层逻辑，通过生活化的比喻或经典的软件工程案例进行拆解，让复杂的问题变得触手可及。这种“由表及里，层层递进”的叙事方式，极大地锻炼了读者的逻辑思维能力。它不仅仅告诉你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么是这样做的”，这种对底层逻辑的深刻挖掘，才是区分优秀技术书籍和普通教程的关键所在。

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这本书的排版设计真是一绝，从封面到内页的字体选择、行间距的把握，都透露着一股匠心独运的专业气息。那种沉稳又不失现代感的视觉体验，让我在翻阅时感到非常愉悦。尤其是对于技术书籍而言，清晰的结构和恰到好处的图表，直接决定了阅读的效率和舒适度。这本书在这一点上做得非常到位，每章节的逻辑脉络都梳理得井井有条，即便是初次接触这方面知识的读者，也能迅速找到切入点，不会感到迷茫。比如，它在介绍某个复杂概念时，总能用一个非常直观的示意图来辅助说明，这一点比纯文字描述要高效得多。再者，装帧质量也相当考究，纸张的选择厚实而富有质感，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这对于需要反复查阅的参考书来说，简直是加分项。整体而言，这本书在“阅读体验”这个维度上，已经达到了专业出版物的顶尖水准，让人爱不释手，很愿意捧在手里细细品味其中的知识体系。

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这本书的知识体系构建能力简直是教科书级别的，它成功地将分散在各个角落的技术碎片整合进了一个宏大且自洽的知识网络中。初看之下，内容似乎包罗万象，但一旦深入阅读，你会发现所有知识点都不是随意堆砌的，而是围绕着几个核心设计思想有逻辑地展开。作者非常擅长描绘技术栈的演变路径，让你清楚地知道某项技术诞生的历史背景和它解决的核心痛点是什么，从而理解它在整个生态系统中的定位。这种宏观的视角，极大地提升了读者对技术领域的战略理解能力，不再是只见树木不见森林的初级程序员。它提供了一种“全局观”，使得读者在面对新的技术选型或架构决策时，能够迅速判断其优劣和适用范围，这对于职业发展而言，是比掌握具体语法更宝贵的能力。

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这本书的语言风格非常独特，带着一种略微幽默但又不失权威的“老前辈指导后辈”的感觉。作者的文字功底显然不止于技术层面，他擅长用一种富有感染力的笔触来描述技术演进的历史和未来的趋势。阅读过程中，我时常会因为某一句精辟的总结而会心一笑，或者因为某个对行业未来趋势的精准预判而深感震撼。这种非严肃但高度专业的表达，极大地降低了阅读的技术门槛，让人在学习枯燥的知识点的同时，始终保持着高昂的兴趣。相比那些刻板、教科书式的写作方式，这本书的“人情味”更浓，仿佛作者正坐在你对面，用他多年的行业经验为你指点迷津。这种互动感和亲切感，是很多技术书籍所欠缺的，它让学习过程不再是单向的灌输，而更像是一场富有启发性的对话。

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