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出版者:西北工业大学出版社

作者:毛红梅

出品人:

页数:146

译者:

出版时间:2006-11

价格:14.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787561221631

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《算法与数据结构精讲》 第一章：绪论与基础 本章将带领读者回顾计算机科学领域中最为核心且基础的两大支柱——算法与数据结构。我们首先界定算法的精确含义、研究其设计的基本原则与目标，并初步探讨衡量算法效率的数学工具。 1.1 算法的本质与特性 算法是解决特定计算问题的明确指令序列。本节深入剖析构成有效算法的五个基本特性：明确性、有限性、输入、输出与有效性。我们将通过实际案例（如辗转相除法）来检验这些特性在工程实践中的体现。 1.2 渐近分析与复杂度理论 效率是衡量算法优劣的关键指标。本节重点介绍渐近分析的方法，这是在不依赖于具体硬件和编程语言的情况下，评估算法随规模增长性能变化趋势的科学方法。我们详述大O记法（$O$）、大Omega记法（$Omega$）和紧致记法（$Theta$）的数学定义及其在实际应用中的区别与联系。通过对比不同增长率函数（如常数时间$O(1)$、对数时间$O(log n)$、线性时间$O(n)$、线性对数时间$O(n log n)$、平方时间$O(n^2)$和指数时间$O(2^n)$）的性能差异，为后续更复杂的分析打下坚实基础。 1.3 递归与分治策略 递归作为一种强大的编程范式，与数据结构和算法设计息息相关。本节详细阐述递归的原理、基线条件（Base Case）的确定，以及如何使用主定理（Master Theorem）高效求解具有分治结构的递归关系式，例如快速排序和合并排序的时间复杂度分析。 第二章：基本数据结构与实现 本章聚焦于构建复杂程序所需的基础构建块：数据结构。我们将从抽象数据类型（ADT）的角度理解这些结构，并探究其在内存中的具体实现方式。 2.1 线性结构：数组与链表 数组（Array）作为最基础的连续存储结构，其随机访问优势和固定大小的局限性将被深入讨论。随后，我们将剖析单向链表、双向链表和循环链表的结构、插入与删除操作的性能特点。特别地，本章将对比链表在实现动态内存管理和解决溢出问题上的优势。 2.2 栈（Stack）与队列（Queue） 栈（后进先出 LIFO）和队列（先进先出 FIFO）是操作受限的线性容器。我们不仅展示如何使用数组和链表高效实现这两种结构，更会探讨它们在函数调用机制（系统栈）、表达式求值（中缀转后缀）和任务调度（缓冲区管理）中的经典应用场景。 2.3 树形结构：基础概念与遍历 树是表示层次关系的核心结构。本节定义了树的基本术语（根、叶子、深度、高度）。重点讲解二叉树的结构特性，并详细阐述前序、中序和后序遍历算法，以及如何利用中序遍历与其他遍历结果重建特定二叉树。 2.4 二叉搜索树（BST） 二叉搜索树是实现高效查找、插入和删除的基础。我们严格定义了BST的性质，并分析其在平均情况下的时间复杂度（$O(log n)$）。然而，最关键的部分在于分析其最坏情况（即数据有序输入导致的退化为链表）下的性能瓶颈，这自然引出了下一章对平衡树的需求。 第三章：高级树结构与平衡机制 为克服标准BST的性能退化问题，本章引入了维持树高度平衡的复杂数据结构。 3.1 AVL树：第一次平衡尝试 AVL树是第一个实现自平衡的二叉搜索树。本节详述平衡因子的概念，并系统地讲解旋转操作——包括LL、RR、LR和RL四种情况的单旋与双旋，以确保树的高度始终保持在对数级别。 3.2 红黑树（Red-Black Tree） 红黑树是现代编程语言标准库（如C++ STL的`std::map`和Java的`TreeMap`）中广泛采用的平衡结构。本章深入探讨红黑树的五条严格性质，分析插入和删除操作如何通过颜色翻转和旋转来维持这些性质，从而保证最坏情况下依然具有$O(log n)$的查找和修改效率。 3.3 B树与B+树：外部存储优化 针对数据库和文件系统等需要处理海量数据的外部存储场景，本节介绍了多路搜索树的概念。我们详细剖析B树的结构特性，重点理解其分支因子（$m$）如何影响磁盘I/O次数。随后，对比B树，我们阐述B+树如何通过仅在叶子节点存储数据指针，并构建叶子节点间的链表，从而优化范围查询的性能。 第四章：图论算法与应用 图结构是建模网络、路径和依赖关系的首选工具。本章全面覆盖图的基本表示方法和关键算法。 4.1 图的表示方法 本节对比邻接矩阵和邻接表两种主要的图存储方式。我们将分析它们各自的空间复杂度、时间复杂度，以及在处理稀疏图和稠密图时的适用性。 4.2 图的遍历：深度优先搜索（DFS）与广度优先搜索（BFS） DFS和BFS是图搜索的基础。我们通过实例展示它们在连通性判断、拓扑排序（仅适用于有向无环图 DAG）和寻找最短路径（无权图）中的应用。 4.3 最短路径算法 本章的核心内容之一是寻找图中两点或单源点到所有其他点的最短路径。 Dijkstra算法：详细讲解其基于优先队列的实现，并严格限定其适用条件（非负权边）。 Bellman-Ford算法：介绍其处理负权边的能力，以及如何利用该算法检测图中的负权环。 Floyd-Warshall算法：探讨动态规划思想在所有对最短路径问题中的应用。 4.4 最小生成树（MST） 对于需要连接网络中所有点的成本最小化问题，MST是解决方案。本节独立介绍两种经典的贪心算法： Prim算法：从单个顶点开始，逐步扩展到最小成本的边。 Kruskal算法：基于边的排序，利用并查集（Disjoint Set Union, DSU）数据结构高效地避免环路的产生。 第五章：高效排序算法精讲 排序是算法分析中研究最深入的领域之一。本章不再仅仅停留在表面实现，而是深入探究各种排序算法的内部机制和性能边界。 5.1 比较排序的理论下限 本节将通过决策树模型，严谨地证明任何基于比较的通用排序算法，在最坏情况下的时间复杂度都无法优于$Omega(n log n)$。 5.2 分治排序：快速排序与合并排序 快速排序（Quick Sort）：重点分析枢轴（Pivot）的选择策略对算法性能的决定性影响，并讨论如何通过随机化选择来避免最坏情况的发生。 合并排序（Merge Sort）：强调其稳定性和$O(n log n)$的性能保证，并分析其空间复杂度。 5.3 线性时间排序（非比较排序） 针对特定类型的数据（如整数），我们可以突破$Omega(n log n)$的限制。 计数排序（Counting Sort）：详细说明其原理、应用限制（数据范围）以及稳定的实现。 基数排序（Radix Sort）：讲解如何利用LSD或MSD策略，结合计数排序实现$O(d(n+k))$的线性时间排序。 第六章：搜索、哈希与动态规划 本章涵盖了在海量数据中快速定位信息的技术，以及通过优化重叠子问题来提升效率的通用方法。 6.1 高级搜索技术 除了基础的二分查找（及其对已排序数据的要求），本节将讨论插值查找在数据分布均匀时的性能提升，以及跳跃表（Skip List）作为一种概率性数据结构，如何提供类似于平衡树的平均性能而实现更简单的并发控制。 6.2 散列表（Hash Table）的原理与冲突解决 散列表是实现平均$O(1)$查找的关键。本章细致讲解： 散列函数的设计原则：如何设计均匀的散列函数。 冲突解决策略：深入对比链地址法（Separate Chaining）和开放定址法（Open Addressing，如线性探测、二次探测和双重散列）的优缺点及性能影响。 负载因子与再哈希（Rehashing）的必要性。 6.3 动态规划（Dynamic Programming, DP） 动态规划是一种解决复杂优化问题的强大技术，其核心在于最优子结构和重叠子问题。本节将通过经典的斐波那契数列、背包问题（0/1 Knapsack）和最长公共子序列（LCS）案例，讲解自顶向下（带备忘录）和自底向上（递推）两种实现方法的构建过程，并分析状态转移方程的建立。

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我是一名对操作系统知识点感到头疼的学生，但这本书的出现，彻底改变了我的学习状态。它最吸引我的地方在于其“精炼”与“实用”并存的特质。它不像一些教材那样冗长乏味，而是高度提炼了考试所需的关键知识点，并用清晰易懂的语言进行阐释。我特别喜欢书中对“死锁”这一经典问题的讲解，作者不仅详细分析了死锁产生的四个必要条件，还系统地介绍了多种预防、避免、检测和解除死锁的策略，并配以精心设计的习题，让我能够通过实际操作来加深理解。此外，本书在内存管理部分的讲解也让我受益匪浅。虚拟内存、分页、分段等抽象概念，在这本书里变得生动具体，作者通过形象的比喻和图示，将复杂的原理化繁为简，让我这个之前对内存管理感到畏惧的学生，也能轻松掌握。让我惊喜的是，本书的练习题质量非常高，它们覆盖面广，难度适中，而且紧扣考试大纲。最关键的是，每道题的答案解析都极其详细，它不仅给出了正确的答案，还会深入剖析出题思路，讲解每一步的解题逻辑，甚至还会指出一些常见的错误解法。这种细致入微的讲解，让我能够真正理解题目背后的考点，并举一反三。这本书就像一位经验丰富的引路人，指引我在操作系统知识的海洋中，高效地航行，并最终抵达成功的彼岸。

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这本书就像一个经验丰富的老师，能够精准地把握住考试的脉搏。我之前在学习操作系统时，总觉得知识点太多太杂，不知道该从何下手，而且很多概念理论性太强，不容易转化为实际的解题能力。这本书在这方面做得非常出色，它将复杂的操作系统知识进行系统化、条理化的梳理，使得学习过程更加高效。我尤其欣赏书中对“进程与线程”这一核心概念的讲解，它不仅清晰地阐述了两者之间的区别与联系，还通过生动的比喻和丰富的实例，让我深刻理解了它们在实际应用中的作用。此外，书中对“并发与同步”的讨论也令我印象深刻。作者详细介绍了各种同步机制，如信号量、互斥锁、条件变量等，并用大量的练习题来检验我们对这些机制的掌握程度。最让我欣喜的是，本书的例题和模拟题设计得非常精巧，它们不仅覆盖了考试的重点和难点，而且难度适中，能够有效提升我的解题能力。更值得称赞的是，本书的答案解析非常详尽，它不仅给出了正确的答案，还深入剖析了题目的考点，讲解了详细的解题思路和步骤，让我能够知其然，更知其所以然。这本书不仅帮助我巩固了已有的知识，还帮助我发现了自己理解上的盲区，为我的考试复习提供了极大的便利。

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这本书绝对是操作系统考试的“通关秘籍”！我之前对操作系统的一些概念总是模模糊糊的，尤其是涉及到并发和同步的部分，感觉脑子里一团浆糊。这本书的出现，简直是给我打开了一扇新的大门。作者在讲解每个知识点的时候，都非常注重逻辑性和条理性。它从最基本的进程概念开始，一步步深入到线程、调度、同步、通信、内存管理、文件系统等等。而且，它在讲解过程中，会穿插大量的图例和表格，将抽象的概念可视化，让我更容易理解。我最喜欢的是它对调度算法的讲解，比如FCFS、SJF、RR、Priority等，书里不仅详细解释了算法的原理，还配有大量的计算题，并且每一步的计算过程都写得清清楚楚，让我能够跟着一步一步地推导出结果。这种“手把手”的教学方式，对于我这种需要大量练习才能掌握知识点的学生来说，简直是太有帮助了。还有，在讲解内存管理部分，对于虚拟内存、分页、分段等概念，书里都提供了非常形象的比喻和图示，让我这个之前对内存管理一窍不通的人，也能很快理解其中的原理。我特别欣赏的是，书中还设置了“常见错误分析”和“考点归纳”等栏目，这些内容都是老师上课时反复强调，或者考试中最容易出错的地方，作者能把它们提炼出来，真的太贴心了。我已经迫不及待地想把我遇到的所有难题，都通过这本书来一一攻克了！

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这本书简直是我操作系统复习路上的“定海神针”！之前我对操作系统的一些核心概念，比如进程、线程、内存分配等，总是感觉理解得不够透彻，尤其是在面对复杂的题目时，常常感到无从下手。这本书以其清晰的逻辑结构和详实的讲解，彻底改变了我的学习状态。它从最基础的进程概念开始，层层递进，深入到进程间通信、线程模型、调度算法、内存管理、死锁预防与检测等各个方面。每一章都配有大量的例题和模拟题，而且这些题目都非常有代表性，能够很好地检验我对知识点的掌握程度。更让我惊喜的是，本书的答案解析做得极其到位，它不仅仅给出了正确答案，更重要的是，它详细地拆解了每一步的解题思路，解释了为什么这样做，并指出了容易出错的地方。这对于我这种需要理解过程的学生来说，简直是太有帮助了。我特别喜欢书中对“虚拟内存”的讲解，作者用非常形象的比喻，将这个抽象的概念解释得通俗易懂，让我瞬间就明白了其原理和意义。此外，书中还穿插了一些“考点提示”和“易混淆点辨析”，这些内容都非常实用，能够帮助我快速抓住考试的重点，并避免犯一些低级错误。这本书让我感到，我不再是孤军奋战，而是有了一个强大的学习伙伴，能够与我一起攻克操作系统考试的难关。

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拿到这本《操作系统考试指导》的时候，我抱着试一试的心态，结果完全被它惊艳到了！这本书的内容组织太有条理了，简直是为考生量身打造的。它没有像某些教材那样大而全，而是精准地聚焦于考试的重点和难点。从进程管理到内存管理，再到文件系统和I/O系统，每一个模块的讲解都恰到好处，既有深度又不至于过分晦涩。最让我满意的是，它提供的例题和模拟题质量非常高，很多题目都紧扣考试大纲，甚至比我平时刷的很多模拟题更有代表性。而且，这些题目不仅仅是考查知识点，更考查了对知识点的理解和灵活运用能力。最关键的是，它的答案解析，绝对是业界良心！不是那种敷衍了事的答案，而是非常细致地剖析了出题思路，讲解了每一步的逻辑推理过程，还会点出一些容易出错的地方，并且给出避免错误的方法。我之前复习的时候，经常会卡在一些细节上，看了很多资料都搞不明白，这本书的解析一下子就给我拨开了迷雾。它还会在一些章节的最后，用表格或者流程图的形式，对本章的知识点进行一个高度的概括和总结，这对于我快速回顾和巩固记忆非常有帮助。这本书让我感觉，复习操作系统不再是枯燥的任务，而是一个逐步攻克难关、增强信心的过程。

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这本书我真的太需要了！最近一直在为操作系统考试焦头烂额，感觉知识点零散，理解起来费劲。朋友推荐了这本书，刚翻了几页就觉得找到了救星。书的编排逻辑非常清晰，从最基础的概念讲起，比如进程、线程、内存管理，然后层层递进，深入到调度算法、同步互斥、死锁处理等等。最棒的是，每一章都会配有大量的例题和模拟题，而且答案解析非常详细，不是那种简单地给个答案，而是会一步步拆解，告诉你为什么这么做，每一步的原理是什么。我之前做过的其他习题集，很多题目看了答案都一头雾水，但这本书的解析让我醍醐灌顶，茅塞顿开。而且，作者在讲解一些复杂的概念时，会打比方，用通俗易懂的语言来解释，不像有些教材那么晦涩难懂。比如讲到进程调度的公平性问题，作者就用排队买东西的比喻，一下子就把先来后到、优先级之类的概念讲清楚了。还有内存分段和分页的对比，书里配的图示非常形象，一看就能明白虚拟内存是怎么回事，以及为什么需要它。我特别喜欢书里的一些“易错点提醒”和“总结归纳”的小板块，这些都是老师在课堂上强调过的，或者是考试中经常会遇到的陷阱，这本书把它单独拎出来，让我避免了不少弯路。虽然还没全部看完，但我已经能预感到，这本书绝对是我这次考试的通关秘籍了，强烈推荐给所有和我一样为操作系统考试头疼的同学！

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我拿到这本书的时候，真的被它的内容和编排方式惊艳到了！作为一名正在为操作系统考试而努力的学生，我一直在寻找一本能够系统梳理知识点、提供大量练习并附有详细解析的书籍，而《操作系统考试指导》完美地满足了我的需求。它最打动我的是，它不是简单地罗列知识点，而是真正地从考试的角度出发，精心设计每一章的内容。从进程管理到内存管理，再到文件系统和I/O系统，每一个模块都讲解得深入浅出，并且与考试的侧重点紧密结合。我尤其喜欢书中对“并发控制”的讲解，它不仅详细介绍了互斥锁、信号量、管程等同步机制，还通过丰富的实例和练习题，让我能够深入理解这些机制在实际应用中的作用，以及如何避免竞态条件和死锁。最让我印象深刻的是，本书的例题和模拟题质量非常高，它们不仅覆盖面广，而且难度适中，能够有效地提升我的解题能力。更值得称赞的是，本书的答案解析非常详尽，它不仅仅给出正确答案，还会深入剖析出题思路，讲解详细的解题步骤和逻辑推理过程，甚至还会指出一些容易出错的细节。这种细致入微的讲解，让我能够真正理解题目背后的考点，并举一反三。这本书就像一位经验丰富的导师，在我备考的道路上，给予我最专业的指导和最坚实的支撑。

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这本书绝对是为操作系统考试量身打造的“神器”！我之前在学习操作系统的时候，总感觉知识点之间缺乏联系，理解起来断断续续的。这本书在这一点上做得非常出色，它将零散的知识点有机地串联起来，形成了一个完整的知识体系。我特别欣赏书中对“进程调度”部分的讲解，它不仅清晰地阐述了各种调度算法的原理，如FCFS、SJF、RR、Priority等，还配有大量的计算题，并且每一步的计算过程都写得非常详细，让我能够轻松地跟着一步一步地推导出结果。这种“手把手”的教学方式，对于我这种需要大量练习才能掌握知识点的学生来说，简直是太有帮助了。还有，在讲解“内存管理”部分，对于虚拟内存、分页、分段等概念，书里都提供了非常形象的比喻和图示，让我这个之前对内存管理一窍不通的人，也能很快理解其中的原理。我特别欣赏的是，书中还设置了“常见错误分析”和“考点归纳”等栏目，这些内容都是老师上课时反复强调，或者考试中最容易出错的地方，作者能把它们提炼出来，真的太贴心了。我已经迫不及待地想把我遇到的所有难题，都通过这本书来一一攻克了，我相信它一定会帮助我取得好成绩！

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作为一名即将面临操作系统考试的学生，我一直在寻找一本能够真正帮助我理解并掌握操作系统核心概念的书籍，而《操作系统考试指导》无疑是其中的佼佼者。它最吸引我的地方在于其“化繁为简”的能力。很多教科书上枯燥乏味的理论，在这本书里被讲解得生动形象，易于理解。例如，在讲解进程状态转换时，作者不仅给出了标准的图示，还用非常生活化的例子来类比，让我迅速理解了就绪、运行、等待等状态之间的转换逻辑。对于多线程并发带来的复杂性，本书也提供了非常清晰的阐述，并通过一系列精心设计的习题，让我能够亲身去体会如何通过互斥锁、信号量等机制来解决线程间的同步问题。更令我印象深刻的是，本书在讨论死锁问题时，并没有停留在理论层面，而是深入浅出地分析了产生死锁的四个必要条件，并详细介绍了预防、避免、检测和解除死锁的各种策略。书中提供的模拟题，其难度和类型都非常贴近真实考试，而且每道题的解题步骤都讲解得非常到位，逻辑严谨，让我能够充分理解题目背后的考点。我尤其喜欢书中的一些“陷阱题”分析，它们精准地指出了考试中容易被忽略的细节，让我能提前做好准备，避免失分。这本书不仅教会我“是什么”，更教会我“为什么”和“怎么做”，极大地增强了我的应试信心。

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这本书简直是为我量身定做的！我之前学操作系统的时候，总感觉理论知识听得懂，但一到做题就卡壳，不知道如何应用。这本书在这一点上做得太出色了。它不仅仅是知识点的罗列，更注重实际的应用和解题技巧的培养。每讲解完一个知识点，都会紧跟着出现相关的练习题，这些题目覆盖面很广，难度也循序渐进，从最基础的概念辨析，到需要综合运用多个知识点才能解决的复杂问题。更令人惊喜的是，每道题的答案解析都极其详尽，不仅仅给出正确答案，还会分析解题思路，解释每一步推导的依据，甚至还会指出常见的错误解法以及原因。我尤其欣赏的是书中对算法的讲解，比如生产者-消费者问题、哲学家就餐问题等经典场景，书里不仅给出了多种解决方案（信号量、管程等），还会对比它们的优缺点，以及在不同场景下的适用性。这种深入的分析让我不仅知其然，更知其所以然。还有，这本书在讲解同步互斥机制时，非常注重实践指导，举例说明了如何在实际编程中应用这些机制，虽然我暂时还没有开始动手实践，但光是看文字描述，我就能感受到它对我未来编程能力的提升。这本书的排版也很舒服，字体大小适中，段落清晰，重点部分还会用粗体或下划线标出，阅读起来不会感到疲劳。我已经迫不及待地想把里面的所有题目都做一遍了，相信这会大大提升我的应试水平。

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很早之前的书了，为了专升本的考题看了看，内容尚可

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