資料結構學習經典範例

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出版者:上奇科技
作者:柯溫釗
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:20030501
价格:NT$ 450
装帧:
isbn号码:9789867944801
丛书系列:
图书标签:
  • 計算機科學
  • 程設
  • 数据结构
  • 算法
  • 编程
  • 学习
  • 经典
  • 范例
  • 计算机科学
  • 教材
  • 入门
  • 实践
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具体描述

● 內容涵蓋資料結構考試的精華。

● 內容簡單易懂,而且程式力求簡單明瞭,並有詳細解說程式。

● 適合初學者的教材,也適合插班、研究所、高普考試參考之用。本書包含以下內容

● 設計程式應注意那些小細節。

● 程式執行與時間有何關聯。

● 時間複雜度及空間複雜度。

● 記憶體配置的方式。

● 何謂「遊戲樹」、「選擇樹」、「輸家樹」、「雙累堆樹」及「決策樹」?

● 何謂「Tower of Hanio」?

● 何謂「花費最小擴張樹」、「網路」及「拓樸排列」?

● 排序的種類,那一種執行最節省時間?

● 搜尋的種類及其特色。

《演算法設計與分析:從基礎到進階》 本書特色: 本書旨在為讀者提供一套全面且深入的演算法學習路徑,涵蓋了從經典的基礎結構到當代前沿的複雜演算法設計與分析方法。我們聚焦於演算法背後的數學原理、嚴謹的性能分析,以及如何在實際問題中靈活應用這些工具。這是一本為計算機科學專業學生、軟體工程師和對演算法有熱忱的學習者量身打造的實戰指南。 第一部分:演算法的基礎與分析 本部分奠定讀者理解高效能計算的基石。我們首先從演算法的定義與形式化開始,探討如何精確描述一個計算過程。接著,深入講解漸進分析(Asymptotic Analysis),詳細闡述大O、大Ω、Θ符號的數學定義及其在實際應用中的意義。讀者將學會如何使用這些工具來嚴謹地比較不同演算法的時間複雜度和空間複雜度。 隨後,我們將重點放在遞迴關係的求解,這是分析分治演算法(如快速排序和合併排序)的關鍵技能。除了常見的主定理(Master Theorem),本書還會介紹遞迴樹法和替換法,確保讀者能夠靈活應對各種形式的遞迴結構。 第二部分:核心資料結構與操作優化 雖然本書不專注於單純的「資料結構」教科書的廣度,但我們將核心的、對演算法效率至關重要的結構進行深度剖析。 高效能陣列與鏈結串列的再探討: 從底層記憶體佈局的角度分析它們的優劣,並引入動態陣列的擴容機制分析。 樹狀結構的深入應用: 不僅限於二元搜尋樹(BST),我們將深入探討平衡樹的實現原理,特別是AVL樹和紅黑樹(Red-Black Tree)的旋轉操作、插入與刪除的嚴格證明,確保其對數時間複雜度的保證。接著,會詳細介紹B樹和B+樹,闡明它們在外部儲存(如資料庫索引)中的核心作用。 堆(Heap)與優先權佇列: 除了標準的二元堆,我們將探討斐波那契堆(Fibonacci Heap),分析其在Dijkstra演算法和Prim演算法中提供更優越的理論性能的機制。 雜湊技術的極致: 全面覆蓋雜湊函式的設計原則、碰撞處理(開放定址法與鏈結法),並著重分析一致性雜湊(Consistent Hashing)在分散式系統中負載均衡的重要性。 第三部分:經典演算法設計範式 本部分系統性地介紹幾種最強大的演算法設計範式,並通過豐富的範例來展示它們的應用場景。 分治策略(Divide and Conquer): 除了排序演算法的經典應用外,將探討如求解最近點對問題(Closest Pair of Points)和Strassen矩陣乘法等需要精妙分割技巧的案例。 貪婪演算法(Greedy Algorithms): 強調證明貪婪選擇性質和最佳子結構是設計貪婪演算法的兩大支柱。範例涵蓋活動選擇、霍夫曼編碼以及最小生成樹(MST)的Prim和Kruskal演算法的嚴謹證明。 動態規劃(Dynamic Programming, DP): 這是本書的重點之一。我們將從最基礎的斐波那契數列開始,逐步過渡到背包問題(Knapsack Problem)、最長公共子序列(LCS)、矩陣鏈乘法等經典問題。深入探討狀態轉移方程的建立、備忘錄化(Memoization)與表格填充(Tabulation)的區別與權衡,並介紹凸殼優化(Convex Hull Trick)等進階DP優化技巧。 第四部分:圖演算法的深度探索 圖論是演算法設計的廣闊疆域。本書將圖演算法的討論提升到工程實用的層面。 圖的遍歷與連通性: 詳述廣度優先搜尋(BFS)和深度優先搜尋(DFS),並探討它們在拓撲排序、尋找強連通分量(SCCs,使用Kosaraju或Tarjan演算法)中的應用。 最短路徑問題: 系統分析從單源最短路徑(Bellman-Ford、Dijkstra)到全源最短路徑(Floyd-Warshall)的演算法,重點在於分析負權邊的存在性對演算法選擇的影響。 最小生成樹的進階比較: 深入分析MST演算法的細微差別,並探討它們在網路設計中的實際意義。 第五部分:進階主題與計算複雜度 最後一部分將讀者帶入計算理論的前沿領域,探討演算法的極限。 計算複雜度理論入門: 詳細介紹P類、NP類、NP-完全(NP-Complete)和NP-難(NP-Hard)的概念。我們將通過經典的證明(如SAT問題的歸約)來闡釋如何判定一個問題是否屬於NP-完全。 近似演算法(Approximation Algorithms): 針對難以求解的最優問題(如旅行推銷員問題TSP),介紹如何設計在合理時間內找到“足夠好”解的演算法,並分析其近似比(Approximation Ratio)。 數值演算法與機率演算法: 簡要介紹快速傅立葉變換(FFT)在多項式乘法中的應用,以及蒙特卡羅(Monte Carlo)和拉斯維加斯(Las Vegas)演算法的基本思想及其在特定場景下的優勢。 學習目標: 完成本書學習後,讀者將不僅能熟練地使用和實現標準演算法,更能掌握如何從問題的本質出發,獨立設計出創新的、具有嚴謹數學分析支持的高效能演算法。本書強調對演算法的“理解”而非僅僅“記憶”,目標是培養讀者具備頂尖軟體架構師和演算法研究者所需的分析思維。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书简直就是一本宝藏!我一直以来都在苦苦寻找一本能够真正把我从“知道概念”提升到“理解原理”的学习材料,而《資料結構學習經典範例》做到了。它不仅仅是罗列了各种数据结构的定义和算法,更重要的是,它通过大量的、精心设计的例子,将抽象的概念变得生动形象。我尤其喜欢它在讲解数组和链表的部分,作者没有止步于理论上的“插入”、“删除”操作,而是深入剖析了在不同场景下,哪种数据结构更具优势,以及背后的权衡是什么。例如,在需要频繁插入和删除元素时,链表自然比数组更高效,但当需要随机访问元素时,数组又会重新占据上风。这本书通过一个接一个的实际应用场景,比如学生成绩管理、图书信息检索等,让我深刻体会到了这种差异。而且,它在讲解图论部分时,那种条理清晰的思路,从邻接矩阵到邻接表,从深度优先搜索到广度优先搜索,一步步引导读者去理解,而不是直接抛出复杂的代码。我感觉自己仿佛置身于一个开放式的实验室,亲手操作,观察结果,从而获得真正的领悟。那些“经典范例”确实名副其实,它们不仅仅是代码片段,更是解决问题的思路集合,让我学到了很多在实际开发中可以借鉴的技巧。这本书的排版也很舒适,代码块清晰,注释详细,读起来一点都不费力,不像有些书籍,密密麻麻的文字和代码交织在一起,让人望而生畏。总而言之,这是一本我强烈推荐给任何想深入学习数据结构的朋友的书籍。

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接触过不少数据结构的书籍,很多都只是简单地介绍算法,然后给出几行代码,看完后依然是一头雾水。《資料結構學習經典範例》这本书,则完全不同。它更像是一位循循善诱的老师,用生动形象的语言和贴合实际的案例,引领我一步步走进数据结构的世界。我特别欣赏它在讲解字符串匹配算法时的处理方式。它没有直接跳到KMP算法,而是从最简单的朴素匹配开始,分析其低效的原因,然后逐步引入更优化的算法,如Boyer-Moore算法。这种由浅入深、层层递进的讲解方式,让我能够真正理解算法的演进过程和背后的优化思想。书中关于文件压缩的例子,也让我对霍夫曼编码有了更深刻的认识。它不仅仅是介绍了编码的原理,还通过一个实际的文本压缩过程,让我看到了霍夫曼编码如何利用字符的频率来减少存储空间。这种将理论与实际应用紧密结合的方式,让我学习起来更有动力,也更容易理解。这本书的范例代码,设计得非常精巧,不仅能够正确实现算法,而且考虑到了代码的可读性和效率。注释也非常详细,能够帮助读者理解每一行代码的含义和作用。总之,这是一本能够让你真正掌握数据结构精髓的书籍,它不仅教会你“怎么做”,更教会你“为什么这么做”。

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在我看来,《資料結構學習經典範例》这本书,不仅仅是一本技术书籍,更像是一本“算法思想的启蒙书”。它没有枯燥的公式推导,也没有晦涩难懂的术语,而是用一种非常友好的方式,将复杂的数据结构和算法呈现出来。最让我惊喜的是,它在讲解动态规划时,并没有直接给出DP方程,而是通过一个“背包问题”的例子,一步步引导读者去思考如何将大问题分解成小问题,如何避免重复计算,从而自然地推导出DP方程。这种“引导式”的学习方式,让我感觉自己是在主动探索,而不是被动接受。书中对字符串匹配算法的讲解,也让我耳目一新。它从朴素匹配开始,分析其局限性,然后逐步介绍了KMP算法,并详细解释了如何构建KMP的next数组,以及next数组在算法中的作用。这种循序渐进、层层深入的讲解,让我能够彻底理解KMP算法的精髓。而且,这本书的语言风格非常幽默风趣,读起来一点都不觉得枯燥,让我能够保持持续的学习兴趣。那些“经典范例”的设计,更是巧妙地将抽象的算法概念与实际应用联系起来,让我能够更深刻地理解数据结构的价值。

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在数据结构学习的道路上,我曾无数次感到困惑和沮丧,但《資料結構學習經典範例》这本书的出现,如同一股清流,让我重拾了学习的信心。它最大的优点在于,它不仅仅是提供了一个数据结构的“目录”,更像是一个“工具箱”,里面装满了解决实际问题的“利器”。我尤其喜欢它在讲解排序算法时,对不同场景下的适用性分析。比如,在数据量不大且基本有序的情况下,插入排序可能是最好的选择;而在需要稳定性且数据量较大的情况下,归并排序则更为合适。这种“知其然,知其所以然”的讲解,让我能够根据具体情况灵活选择最优的算法。书中关于图算法的部分,更是让我茅塞顿开。它用一个“社交网络好友推荐”的例子来讲解广度优先搜索(BFS),用一个“地图导航”的例子来讲解Dijkstra算法,让我瞬间就理解了这些复杂算法的实际应用价值。这些“经典范例”的设置,让我感觉自己不再是枯燥地背诵代码,而是在解决一个个真实存在的问题。这本书的语言风格非常平易近人,即使是对于数据结构新手来说,也能轻松理解。它没有使用过多的技术术语,而是用通俗易懂的语言来解释复杂的概念,这对于提升学习效率至关重要。

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对于很多在编程道路上摸索的朋友来说,数据结构常常是一个难以逾越的障碍。《資料結構學習經典範例》这本书,则为我们提供了一条清晰而高效的学习路径。它最大的特点在于,它不仅仅是讲解了各种数据结构的定义和操作,更是深入剖析了这些数据结构的设计原理和它们为何适用于特定的场景。我举个例子,在讲解红黑树时,它没有简单地罗列红黑树的性质,而是通过一个“动态平衡查找”的需求,来引出红黑树的必要性,然后详细解释了如何通过颜色标记和旋转操作来维持树的平衡。这种“需求驱动”的学习方式,让我能够从根本上理解红黑树的价值。书中关于图的讲解,同样让我受益匪浅。它不仅仅介绍了图的遍历算法,还深入讲解了如何利用图来解决一些实际问题,比如“社交网络中的共同好友查找”、“航班路线规划”等。这些“经典范例”的设置,都非常有代表性,能够帮助我将学到的知识应用到实际的开发场景中。而且,这本书的排版设计也非常人性化,代码块清晰,图文并茂,阅读起来非常舒适,一点都不会觉得疲惫。

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我一直认为,数据结构是计算机科学的基石,而《資料結構學習經典範例》这本书,就像是一本扎实的“地基建设指南”。它没有华而不实的理论,而是脚踏实地地从最基础的概念讲起,一步步构建起坚实的知识体系。这本书的“经典范例”是我最喜欢的部分。它们不是那种凭空臆想的例子,而是紧密结合实际应用场景,比如用栈来处理表达式求值,用队列来实现任务调度,用链表来管理内存分配等等。这些范例让我看到了数据结构在真实世界中的重要性和强大能力。在讲解栈和队列时,作者并没有仅仅停留在LIFO和FIFO的定义上,而是通过模拟函数调用栈、操作系统任务调度队列等场景,让我深刻理解了它们的工作原理和应用价值。书中对散列表(HashTable)的讲解,尤其让我感到惊艳。它详细地解释了如何设计一个好的哈希函数,以及如何处理哈希冲突,比如链地址法和开放寻址法。作者还通过一个“联系人列表”的例子,让我看到了散列表在快速查找和插入方面的巨大优势。更重要的是,这本书的讲解方式非常适合自学。它的语言清晰简洁,逻辑严谨,每一章的内容都环环相扣,让我能够轻松地跟上学习的节奏。即使遇到一些稍有难度的概念,书中的插图和详细的步骤解析也能帮助我一一攻克。

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对于很多初学者来说,数据结构的学习往往是枯燥且充满挑战的。《資料結構學習經典範例》这本书,可以说是为我们这些“迷茫者”点亮了一盏明灯。它没有上来就抛出复杂的公式和算法,而是从最基本、最直观的概念入手,循序渐进地引导读者进入数据结构的世界。我特别喜欢它在讲解排序算法时的处理方式。它没有简单地列出冒泡排序、选择排序、插入排序等算法,而是通过生动的动画演示(虽然是文字描述,但想象空间很大)以及对每种算法时间复杂度和空间复杂度的详细分析,让我们清楚地知道它们各自的优缺点,以及在什么情况下选择哪种排序算法更为合适。例如,对于小规模数据集,插入排序可能更为高效,而对于大规模数据集,快速排序或归并排序则更有优势。书中关于图的讲解,同样让我耳目一新。它不仅仅是介绍了图的遍历(DFS和BFS),还深入讲解了最短路径算法(Dijkstra和Floyd-Warshall),以及最小生成树算法(Prim和Kruskal)。每一个算法的讲解都配有详细的步骤和图示,让复杂的算法变得清晰易懂。让我印象深刻的是,书中用一个“城市间的通信网络”的例子来讲解最小生成树,让我瞬间就理解了它的实际应用场景。这本书最大的优点在于,它真正地帮助读者“理解”,而不是“记住”,它让你明白为什么这样做,而不是仅仅告诉你怎么做。

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老实说,市面上关于数据结构的书籍很多,但真正能够让我产生深刻印象,并且愿意反复阅读的,少之又少。《資料結構學習經典範例》这本书,绝对是其中的佼佼者。它最吸引我的地方在于,它不仅仅是讲解数据结构的定义和算法,更是深入剖析了数据结构的设计思想和应用场景。我举个例子,在讲解二叉堆时,它不仅仅介绍了最大堆和最小堆的构建,还通过一个“实时数据流中的中位数查找”的例子,让我看到了堆在解决动态问题上的强大威力。作者并没有止步于理论,而是细致地分析了如何利用两个堆(一个最大堆和一个最小堆)来高效地找到中位数。这种将理论与实际问题巧妙结合的方式,让我学习起来更有针对性,也更容易将所学知识应用到实际开发中。书中对图的讲解,同样让我印象深刻。它不仅仅介绍了图的存储方式(邻接矩阵和邻接表),还深入讲解了如何利用图来解决实际问题,比如“旅行商问题”的简化模型,“任务依赖关系分析”等。这些“经典范例”的设置,不仅仅是为了说明算法,更是为了启发思维,让我看到数据结构在解决复杂问题中的无限可能。

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说实话,我之前对数据结构一直是一种“知其然不知其所以然”的状态,知道有数组、链表、栈、队列这些东西,但真正让我理解它们为什么存在、在什么场景下使用,却是一件非常困难的事情。《資料結構學習經典範例》这本书的出现,彻底改变了我的认知。它不是简单地告诉你“这是什么”,而是告诉你“为什么是这样”。我举个例子,在讲到哈希表时,这本书不仅仅是介绍了哈希函数和冲突解决的几种方法,而是通过一个实际的“单词计数器”的例子,让我看到了哈希表在实际应用中的强大之处,它如何在极短的时间内完成对海量数据的统计。作者还详细地分析了不同哈希函数和冲突解决策略对性能的影响,让我意识到选择合适的哈希表实现是多么重要。书中的讲解,从来不是孤立的,它会把你之前学过的知识串联起来,比如在讲解堆(Heap)时,它会联系到优先级队列的应用,而优先级队列又可以与图算法结合,形成更复杂的解决方案。这种关联性的讲解,让我能够构建一个更完整的知识体系,而不是零散的碎片。而且,这本书的语言非常平实,没有过多的术语堆砌,即使是我这样非计算机专业出身的人,也能轻松理解。那些“经典范例”更是点睛之笔,它们不是为了展示而展示,而是为了说明原理,为了解决问题而存在,让我学到了很多解决实际问题的思路和方法。

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当我翻开《資料結構學習經典範例》这本书时,我原本抱着一种“试试看”的心态,因为我之前接触过不少关于数据结构的书籍,但总觉得少了点什么。然而,这本书的魅力很快就吸引了我。它以一种非常独特的方式,将理论知识与实践应用巧妙地结合在一起。最让我印象深刻的是它对递归算法的讲解,很多书只是简单地介绍递归的定义和几个例子,而这本书则深入剖析了递归的原理,并通过一个非常形象的“汉诺塔”问题,让我从根本上理解了递归的“分而治之”的思想。作者并没有回避递归可能带来的性能问题,比如栈溢出,而是同时介绍了如何通过迭代来优化,这让我觉得非常实用。书中对树结构,特别是二叉搜索树和AVL树的讲解,更是让我受益匪浅。它不仅解释了如何构建和操作这些树,还详细阐述了它们在平衡方面的优势,以及如何通过旋转等操作来维护平衡,这对于理解高效查找算法至关重要。我记得书中有一个关于文件系统的目录遍历的例子,让我一下子就明白了树结构在文件管理中的强大应用。而且,这本书的范例代码质量非常高,清晰易懂,并且有详细的注释,让我能够轻松地跟着代码一步步理解算法的实现。它没有使用晦涩难懂的编程语言,而是选择了最常见的语言,使得不同编程背景的读者都能轻松上手。这不仅仅是一本书,更像是一位经验丰富的导师,耐心而细致地为你解答每一个疑问。

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