C++程序设计教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:279

译者:

出版时间:2005-4

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787302105961

丛书系列:

图书标签:

• C++
• 程序设计
• 教程
• 编程
• 入门
• 计算机
• 教材
• 学习
• 开发
• 算法
• 数据结构

《数据结构与算法分析：C++语言实现》 本书聚焦于计算机科学的核心基石——数据结构与算法，并采用业界应用最广泛的C++语言作为实现工具。它不仅仅是一本概念的罗列，更是一部深入实践的指南，旨在帮助读者构建扎实的理论基础，同时掌握在真实工程环境中实现高效解决方案的能力。 --- 第一部分：基础准备与高效编程范式 在深入探索复杂结构之前，本书首先建立起坚实的基础。我们不会将C++视为一种单纯的语法集合，而是将其视为一种强大的抽象工具。 第一章：C++现代特性回顾与性能考量 本章将快速回顾C++17/20标准中的关键特性，重点关注那些对数据结构实现至关重要的部分： 模板元编程（TMP）与泛型编程基础： 深入讲解模板的实例化、特化及其在设计通用数据结构时的作用。我们将探讨如何利用模板参数化数据类型，确保我们的容器和算法不依赖于特定的数据类型。 内存管理与资源获取即初始化（RAII）： 详细分析栈、堆内存的区别，并重点阐述`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`和自定义的智能指针如何在复杂结构（如图形、树）的生命周期管理中避免内存泄漏和悬空指针。 C++标准库（STL）的高效使用： 虽然本书旨在教授“如何自己实现”，但理解STL的内部机制至关重要。我们将对比分析`std::vector`、`std::list`和`std::deque`的内部实现细节，为后续自定义容器提供参照。 复杂度分析的严谨性（Asymptotic Analysis）： 重新审视大O、大Ω、大Θ符号的精确定义。通过具体代码实例，演示如何分析循环嵌套、递归调用以及指针操作对时间复杂度和空间复杂度的影响。 第二章：抽象数据类型（ADT）的构建哲学 本书倡导自顶向下设计的方法论。ADT不仅是接口的描述，更是对数据操作行为的精确约定。 封装与接口设计： 如何使用C++的`private`和`protected`成员来隐藏实现细节，只暴露必要的公有接口。重点讨论构造函数、析构函数以及复制控制（Rule of Zero/Three/Five）在实现健壮ADT时的重要性。 迭代器模式的原理与实现： 迭代器是连接算法与容器的桥梁。本章将详细剖析C++迭代器的概念，并引导读者实现自定义的前向迭代器、双向迭代器，理解它们如何遵循STL的迭代器概念模型。 --- 第二部分：线性数据结构的深入实现 本部分将系统地构建和分析基本的线性数据结构。 第三章：数组与动态数组的高级应用 除了基础的C风格数组，我们将重点研究`std::vector`的内部工作原理。 动态扩容策略： 模拟并对比线性增长（O(N)空间浪费）和几何增长（如乘以2）策略的性能权衡。实现一个自定义的动态数组类，精确控制其容量（Capacity）和大小（Size）。 多维数组的内存布局与访问优化： 讨论行主序（Row-major）和列主序（Column-major）存储方式，并展示在C++中如何高效地实现对任意维度数组的逻辑索引。 第四章：链式结构：从基础到双向与循环 链表是理解指针操作和动态内存分配的绝佳载体。 单向链表的稳健实现： 强调头节点的使用，以及如何安全地删除节点，处理“前驱”指针的更新。 双向链表的精确控制： 实现双向链表，重点关注插入和删除操作时，需要同时更新两个方向的指针，确保数据一致性。 循环链表的应用场景： 探讨循环链表在缓冲区管理和任务轮转系统中的优势。 第五章：栈与队列的灵活变体 栈（LIFO）和队列（FIFO）是基础结构，但它们的实现应具备通用性。 基于链表和数组的实现对比： 深入分析两种底层实现的时间复杂度差异，尤其是在空间利用率上的不同表现。 双端队列（Deque）的剖析： 分析`std::deque`采用的“分块存储”机制，理解它是如何实现两端快速O(1)操作，并平衡中间元素的访问效率。 优先队列的底层逻辑： 介绍优先队列的基本概念，并预留其实现给下一章的堆结构。 --- 第三部分：非线性数据结构的层次与网状结构 非线性结构是处理层次关系和复杂关联的基石。 第六章：树结构与二叉搜索树的平衡艺术 树是本书的重点，需要从基本定义过渡到复杂的自平衡机制。 二叉树的遍历算法： 完整实现并对比深度优先搜索（前序、中序、后序）和广度优先搜索（层序遍历）的代码逻辑，并分析递归与非递归（使用栈/队列）实现的性能差异。 二叉搜索树（BST）的性能瓶颈： 演示在极端输入下（有序数据）BST退化为链表的场景，以及查找、插入、删除的效率降级到O(N)。 自平衡机制的引入： AVL 树： 详细讲解旋转操作（LL, RR, LR, RL），包括单旋和双旋的数学基础和代码实现细节。 红黑树（Red-Black Tree）： 阐述五条性质，重点分析插入和删除后的颜色翻转与旋转操作，理解其O(log N)的保证是如何达成的。 第七章：堆结构与高效排序 堆是一种特殊的完全二叉树，是实现优先级的关键。 二叉堆的构建与维护： 详细实现`heapify`（下滤）和`insert`（上滤）操作，展示如何在线性时间内（O(N)）从无序数组构建一个最大堆或最小堆。 堆排序的稳定性与性能： 分析堆排序如何利用堆结构进行原地排序，并明确其时间复杂度为O(N log N)。 应用： 讲解Top K问题和Median-of-a-Stream（数据流中位数）如何利用两个堆结构高效解决。 第八章：散列表（哈希表）与冲突解决 散列表提供了平均O(1)的查找性能，但其效率高度依赖于良好的哈希函数和冲突处理机制。 哈希函数的设计原则： 讨论模运算哈希、乘法哈希，以及如何设计适用于特定数据类型的哈希函数，并分析“好”与“坏”的哈希函数的区别。 冲突解决策略的实现： 分离链接法（Separate Chaining）： 使用链表解决冲突，分析负载因子（Load Factor）对性能的影响。 开放定址法（Open Addressing）： 详细实现线性探测、二次探测和双重哈希，并讨论“聚集”（Clustering）问题。 动态调整大小（Rehashing）： 阐述何时需要增加哈希表的容量，以及重新散列操作的开销分析。 第九章：图结构与遍历算法 图是最通用的数据结构之一，用于建模现实世界中的复杂关系。 图的表示法： 对比邻接矩阵（Adjacency Matrix）和邻接表（Adjacency List）的优缺点。重点讨论在稀疏图（边远小于顶点平方）中，邻接表如何节省空间并提高遍历效率。 图的遍历： 深度优先搜索（DFS）： 利用栈（或递归）实现，用于拓扑排序、寻找强连通分量。 广度优先搜索（BFS）： 利用队列实现，用于寻找最短路径（无权图）。 最短路径算法： 详细实现并分析Dijkstra算法（单源最短路径，非负权重）和Bellman-Ford算法（处理负权边）。 --- 第四部分：高级主题与算法应用 本书最后深入到更具挑战性的领域，将数据结构与核心算法结合起来。 第十章：图算法的高效实现 本章关注图问题的经典解决方案。 最小生成树（MST）： 完整实现Prim算法和Kruskal算法。对比两者在不同图表示下的性能优势，并解释Kruskal算法中并查集（Disjoint Set Union, DSU）的关键作用。 拓扑排序： 使用DFS和Kahn算法（基于入度）实现拓扑排序，并讨论其在项目调度等依赖性问题中的应用。 第十一章：分治法与动态规划的结构支撑 许多高效算法的实现依赖于特定的数据结构来存储中间结果。 分治法： 分析Merge Sort和Quick Sort如何利用递归和数组/链表结构，并探讨Pivot选择对Quick Sort性能的决定性影响。 动态规划（DP）： DP问题的本质是存储和重用子问题的解。本章将展示如何使用二维数组（表格）或哈希映射来优化计算斐波那契数列、背包问题、最长公共子序列等经典DP问题的性能。 附录：性能分析工具与调试技巧 提供使用C++内置工具（如Chrono库）进行微基准测试（Micro-benchmarking）的实践指导，确保读者不仅能写出正确的代码，还能写出性能最优的代码。 --- 目标读者： 本书适合于计算机科学、软件工程专业的学生，以及希望系统性巩固数据结构与算法基础的初级到中级软件工程师。掌握C++基础语法是前提，但本书将引导读者从“会用C++”提升到“精通用C++解决复杂结构问题”的层次。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，一开始我对于购买这本教程是持怀疑态度的，因为市面上关于C++的书籍已经多如牛毛，很多都是炒冷饭或者内容陈旧。但这本书在面向现代硬件和操作系统特性方面的讲解，彻底打消了我的顾虑。它并非那种只停留在编译器抽象层面的教学，而是时不时地会“跳出来”，提醒读者C++的底层关联性。例如，在讲解内存管理时，它会简要提及栈（Stack）与堆（Heap）的区别，并用非常形象的比喻说明局部变量和动态分配对象的生命周期差异，这对于理解程序崩溃的原因至关重要。此外，这本书对多线程和并发编程的介绍，虽然没有深入到操作系统的内核层面，但它清晰地介绍了`std::thread`的使用、互斥锁（Mutex）以及原子操作（Atomics）的基本概念，并用一个简单的生产者-消费者模型演示了如何安全地共享数据。在当前软件对多核利用率要求越来越高的背景下，这种与时俱进的讲解是极其宝贵的。它没有让读者沉溺于语言的语法细节，而是引导我们将C++作为一种工具，去解决实际的、高性能计算中常见的问题。这本书的视野更开阔，更具前瞻性，让读者在学习语言本身的同时，也对现代软件开发的挑战有所认知。

评分☆☆☆☆☆

我是一个有着几年其他语言（比如Python）经验的开发者，这次想系统性地攻克C++，因为它在性能敏感的领域确实是刚需。坦率地说，市面上大部分C++书籍要么过于学术化，深入到模板元编程和内存模型底层，对我这种应用层开发者来说有些过剩；要么就是停留在C语言风格的面向过程教学上，完全忽略了现代C++（C++11/14/17）的特性。这本书的平衡性做得非常出色。它没有回避C++的复杂性，但处理方式非常务实。它在讲解类和继承时，会清晰地区分出C++的传统特性与现代STL库的推荐用法，这一点对我们这些需要快速上手写出高性能、可维护代码的人来说至关重要。我尤其欣赏它对标准模板库（STL）的讲解部分，不是简单地罗列容器和算法，而是深入剖析了迭代器模式的工作原理，以及不同容器（如`vector`、`map`、`unordered_map`）在特定场景下的性能权衡。通过书中的实例，我学会了如何选择最合适的容器来优化我正在开发的一个I/O密集型模块。此外，书中对异常处理和RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原则的阐述，也让我对如何编写健壮、不易泄漏资源的C++代码有了更深刻的理解。这本书更像是为那些已经知道如何编程，但需要学习“C++之道”的开发者准备的进阶桥梁，它没有浪费时间在基础概念上，而是直击现代C++的核心竞争力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织结构简直是教科书级别的范本，对于我这种需要准备认证考试或者进行系统化知识复习的读者来说，效率太高了。它的知识点推进逻辑非常符合人类的学习曲线，几乎没有概念上的“悬崖”。它首先建立起强大的基础（变量、控制流），然后稳步过渡到函数的高级特性（递归、函数重载），接着才引入类和对象的复杂世界，最后才处理模板和泛型编程这些较难的部分。这种层层递进的结构，使得学习过程中的挫败感大大降低。我发现自己可以在不同时间点反复研读特定章节，而不会感到其他章节内容已经完全脱节。比如，当我复习到继承和多态时，我能立刻回溯到前面关于虚函数和访问控制的内容，因为书中的章节编排逻辑本身就暗示了它们之间的依赖关系。书中对每个章节末尾的“关键概念回顾”环节设计得非常到位，用简洁的列表形式总结了本章的核心术语和公式，这在考前快速梳理知识点时，比翻阅厚厚的笔记要方便得多。总而言之，这本书在知识的密度与可消化性之间找到了一个绝佳的平衡点，让学习过程变得既充实又高效。

评分☆☆☆☆☆

从一个更注重代码可读性和工程实践的角度来看待这本书，我发现它简直是一股清流。在很多教程里，代码示例往往为了演示某个语法点而被写得极其“反人类”——变量名短小精悍，缺乏注释，逻辑跳跃。然而，这本书在每一个示例中都展现了极高的工程素养。变量和函数的命名都符合行业规范，结构清晰，注释得当，即便是一个简单的循环结构，作者也会在旁标注出其时间复杂度或潜在的边界条件。这对于那些希望将学习成果直接转化到工作项目中的读者来说，是无价的财富。书中关于文件操作和输入输出流（I/O Streams）那一章的讲解尤其精彩，它不仅仅教会了我们如何读写文件，更重要的是，它示范了如何使用流的格式化控制符来确保输出数据的对齐和精度，这在生成报告或日志文件时极为关键。更不用说，书中对错误处理的强调，不仅仅是`try-catch`块的简单介绍，而是深入探讨了何时应该抛出异常，何时应该返回错误码，以及如何设计一个清晰的错误报告机制。这种对细节的执着和对“写好代码”的追求，使得这本书不仅仅是一本教程，更像是一本结合了理论与实战的“代码风格指南”。它教会我，C++的强大不仅在于其性能，更在于其结构化的设计能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我这种编程新手量身定做的！我之前试过好几本号称“入门级”的C++教材，结果里面充满了晦涩难懂的术语和复杂的理论，读起来比啃石头还费劲。但是这本《C++程序设计教程》，它的行文风格非常亲切自然，就像一位经验丰富的老师在耐心地手把手教你一样。它不是那种把所有语法规则一股脑堆砌起来的冷冰冰的参考手册，而是真正注重“程序设计”这个过程。一开始，它会用非常直观的例子来解释指针和引用的概念，而不是直接抛出内存地址的抽象定义。我特别欣赏它在讲解面向对象编程（OOP）时所采用的类比方法，比如用“蓝图”和“实例”来区分类和对象，这种方式让抽象的概念瞬间变得具象化。书中对每一个代码示例的剖析都极其细致入微，不仅仅是告诉你这段代码能做什么，更重要的是解释了“为什么”要这样写，背后的设计哲学是什么。读完前几章，我感觉自己对C++这门语言的“骨架”已经有了一个非常扎实的认识，不再是只会复制粘贴代码的“码农”，而是开始懂得如何思考和构建结构合理的程序了。这本书的配套练习题也设计得非常巧妙，难度递增且紧密围绕章节内容，确保学完即练，加深理解。对于想真正掌握C++基础并且希望培养良好编程习惯的初学者来说，这本书的引导价值是无可替代的。它成功地将C++这门语言的复杂性转化成了一种清晰、可操作的知识体系，让我对未来的学习充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆