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出版者:机械工业

作者:刘振安

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2007-1

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787111200789

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 程序设计
• 编程入门
• 计算机科学
• 教材
• 基础教程
• 算法
• 数据结构
• 软件开发
• 经典教材

《数据结构与算法导论：原理、实现与应用》 一、图书概述 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指南。它不仅仅是一本理论教材，更是一本侧重于工程实践和问题解决能力的工具书。全书以清晰的逻辑结构组织内容，从最基础的线性结构出发，逐步过渡到复杂的图论和高级搜索算法，确保读者能够系统地掌握计算机科学领域的核心基石。我们深信，扎实的数据结构与算法基础是构建高效、可维护软件系统的先决条件。 本书的特色在于其“理论与实践并重”的编写理念。每一个核心概念的介绍后，都紧密结合实际应用场景，并通过大量的伪代码和主流编程语言（如 Python、Java 或 C++，具体以本书实际采用的语言为准）的示例代码进行阐释，帮助读者实现从“知道”到“会用”的飞跃。 二、内容深度与广度 本书内容涵盖了计算机科学教育中所有经典且关键的数据结构和算法模块，其深度足以满足本科高年级学生和初级软件工程师的需求，广度足以应对大多数技术面试和工程挑战。 第一部分：基础与线性结构 本部分奠定坚实的基础，重点关注数据如何在内存中组织和高效存取。 1. 算法分析与复杂度： 深入探讨算法效率的度量标准，包括时间复杂度和空间复杂度。详尽介绍大O、大Ω、Θ记法，并分析递归算法的求解方法，如主定理（Master Theorem）。这部分为后续所有算法的学习提供了必要的理论工具。 2. 数组与动态数组： 剖析底层内存布局，探讨连续存储带来的缓存局部性优势，并详细分析动态数组（如 C++ 的 `std::vector` 或 Java 的 `ArrayList`）的扩容机制及其对性能的影响。 3. 链表（单向、双向与循环）： 不仅停留在节点的定义上，更细致地比较了链表与数组在插入、删除操作上的性能差异，并引入了哨兵节点等优化技巧。 4. 栈与队列： 从抽象数据类型（ADT）的角度定义栈和队列，并演示如何用数组和链表实现这两种结构。重点讲解队列在广度优先搜索（BFS）中的核心作用。 第二部分：非线性结构与组织 本部分转向更复杂的数据组织方式，重点在于如何平衡查找、插入和删除的效率。 5. 树结构基础： 全面介绍树的定义、遍历（前序、中序、后序、层序）方法。重点解析了二叉树的性质和应用。 6. 搜索树与平衡： 详述二叉搜索树（BST）的原理与局限性。随后，深入讲解 AVL 树和红黑树（Red-Black Tree）的旋转、插入与删除操作，解释它们如何通过自平衡机制保证 $O(log n)$ 的最坏情况性能。这是本书最具挑战性但也是最关键的章节之一。 7. 堆（Heap）与优先队列： 解释二叉堆（最大堆/最小堆）的结构特性，阐述如何使用堆来实现高效的优先队列。重点分析堆在排序算法（如堆排序）中的应用。 8. 散列表（哈希表）： 深入探讨散列函数的构造原则、冲突处理策略（链地址法、开放寻址法）以及性能退化分析。讨论装载因子和性能之间的权衡。 第三部分：高级算法与图论 本部分聚焦于解决复杂关系网络问题的算法，这是现代软件系统（如社交网络、路由协议）的核心驱动力。 9. 排序算法精讲： 系统地对比分析了归并排序、快速排序（Pivot 选择的优化策略）、堆排序、计数排序、基数排序等。特别关注快速排序的平均与最坏情况分析。 10. 图论基础： 详细介绍图的表示方法（邻接矩阵与邻接表），并区分有向图与无向图、加权图与非加权图。 11. 图遍历算法： 深度解析深度优先搜索（DFS）及其在拓扑排序、寻找强连通分量中的应用，以及广度优先搜索（BFS）在寻找最短路径（非负权边）中的关键作用。 12. 最短路径算法： 全面覆盖单源最短路径问题（Dijkstra 算法，及其对负权边的限制），以及所有顶点对最短路径问题（Floyd-Warshall 算法）。 13. 最小生成树（MST）： 详细讲解 Kruskal 算法（基于并查集）和 Prim 算法，并分析其在网络构建中的实际意义。 第四部分：高级主题与应用范式 本部分拓展视野，引入解决优化问题的强大范式。 14. 贪心算法： 阐述贪心选择性质和最优子结构，通过活动安排问题、霍夫曼编码等经典案例，讲解如何判断一个问题是否适合使用贪心策略。 15. 动态规划（DP）： 这是本书的重点和难点之一。通过分解最优子结构和重叠子问题，系统讲解 DP 的自顶向下（带备忘录）和自底向上（表格法）实现。覆盖背包问题（0/1 背包、完全背包）、最长公共子序列、矩阵链乘法等核心模型。 16. 并查集（Disjoint Set Union）： 介绍其在处理连通性问题中的高效性，重点分析路径压缩和按秩合并带来的近乎常数时间的平均性能。 三、面向读者与学习目标 本书主要面向以下读者群体： 1. 计算机科学与相关专业的本科生： 作为核心课程的参考教材或自学辅导资料。 2. 希望系统性提升编程能力的工程师： 尤其是在面临高并发、大数据处理或算法竞赛挑战的开发者。 3. 准备技术面试的求职者： 提供了清晰的知识框架和大量的面试高频考点解析。 学习本书后，读者将能够： 理论掌握： 精确分析任何标准数据结构和算法的时间及空间复杂度。 结构选择： 根据实际应用场景（如查询频率、数据规模、内存限制）合理地选择和设计最合适的数据结构。 高效实现： 熟练运用平衡树、图算法和动态规划等高级工具解决复杂问题。 代码优化： 编写出具有良好性能和可维护性的底层逻辑代码。 四、实践导向与教学特色 本书的每一个章节都力求在理论讲解后立即引导读者进入实践环节： 伪代码先行： 核心算法首先以清晰的伪代码展示逻辑流程，避免被特定语言语法干扰。 代码范例丰富： 提供多套语言实现的参考代码，展示不同语言环境下如何优雅地实现数据结构。 “陷阱”警示： 标注出常见的实现错误和性能误区，帮助读者避免“写出来能跑，但效率低下”的窘境。 工程案例剖析： 在图论和DP章节，融入了诸如网络路由模拟、数据库索引设计等贴近工程实际的简化案例分析。 通过这种结构化的学习路径，读者将不再视数据结构与算法为枯燥的理论知识，而是将其视为解决现实世界工程难题的强大武器库。

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这本书，我只能用“惊艳”来形容。它的内容编排简直是教科书级别的。作者的逻辑思维能力超强，把C语言的知识体系梳理得井井有条。从最基础的变量、数据类型，到复杂的指针、内存管理，再到文件操作和一些初步的数据结构，每一步都走得非常稳健。我特别欣赏它在讲解抽象概念时的严谨性。它不会回避难题，也不会为了迎合初学者而简化到失去本质。但同时，它又运用了大量的图示和比喻，将这些抽象的概念可视化，让它们不再是冰冷的文字。例如，它在讲解递归的时候，那种层层剥离、自我调用的过程，通过几幅精心绘制的图，让我一下子就豁然开朗。而且，这本书非常强调“实践出真知”。它给出的练习题，大部分都需要你自己动手去敲代码，去运行，去调试。我记得有一个关于“字符串处理”的章节，里面有几个小项目，让我自己去实现一些字符串的复制、查找、分割功能。虽然一开始会遇到不少bug，但每一次解决问题，都会让我对C语言的理解更上一层楼。这本书不仅教我“怎么做”，更教我“为什么这么做”，让我从根本上理解C语言的运行机制。这种学习方式，让我觉得我在真正掌握一门编程语言，而不是仅仅在学习一套语法规则。

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我想给这本书一个“匠心之作”的评价。它不是那种速成手册，也不是那种堆砌知识点的百科全书。它更像是一位技艺精湛的工匠，精心打磨出的作品。它的语言风格非常精准，每一个字都恰到好处，没有多余的修饰，却充满了力量。我喜欢它对概念的阐释方式，总是能抓住事物的本质，然后用最清晰明了的方式呈现出来。例如，在讲解“运算符优先级”的时候，它不是简单地列出表格，而是通过几个精心设计的例子，让你在实践中体会到不同运算符之间的“较量”。而且，这本书的“深度”和“广度”拿捏得恰到好处。它既有足够的基础知识来支撑初学者入门，又包含了足够的信息来引导读者进行更深入的学习。我印象特别深刻的是，它在讲解“位运算”的时候，虽然这个概念可能对初学者来说有点难度，但作者却用非常形象的比喻，把二进制的“位”比作一个个小开关，让你能理解位运算是如何操作这些“开关”的。这本书的优点在于，它能够激发你的学习兴趣，让你主动去探索，去思考。我曾经因为书中的一个示例代码而引发了对“内存对齐”的思考，然后主动去查阅相关资料，这种自主学习的动力，正是这本书带给我的。它就像一个引路人，为你打开了C语言的世界，让你能够更自信地踏上这条探索之路。

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坦白说，我拿到这本书的时候，并没有抱太大的期望，毕竟市面上关于C语言的书太多了，很多都大同小异。然而，《C语言程序设计》这本书却给了我不少惊喜。它的排版设计就很舒服，不会像有些书那样密密麻麻全是文字，适当的留白和清晰的章节划分，让阅读体验大大提升。更重要的是，它的内容组织方式非常巧妙。作者似乎非常理解初学者的痛点，总能在关键的地方给出非常到位的解释。比如说，在讲解函数的时候，它不仅仅是告诉你函数是什么，还会深入探讨函数的参数传递机制，以及为什么要有函数这样的概念，它解决了什么问题。这一点对于理解程序结构和代码复用至关重要。我尤其欣赏它在处理一些抽象概念时，引入的类比和图示。比如，在解释内存管理和栈、堆的概念时，它用了一些非常形象的比喻，虽然不能说完全替代了理论的严谨性，但绝对能帮助你建立起一个初步的、感性的认识。而且，这本书的习题设计也很有特色，很多习题都不是简单的套用公式，而是需要你结合所学的知识进行一定的思考和分析，甚至需要你进行一些简单的调试。我记得有一个关于文件操作的习题，要求我读取一个文本文件并进行简单的统计，当时觉得有点挑战，但完成之后成就感满满。这本书的优点在于，它不仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么”以及“怎么做”。

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这本书，嗯，怎么说呢，绝对是那种你能信赖的朋友，在你需要的时候，它总是在那里。我记得我刚开始接触编程那会儿，简直是一头雾水，对着那些代码就像看天书一样。那时候，我手边正好是这本《C语言程序设计》。它不是那种上来就给你灌输大量专业术语的书，而是像一位耐心的老师，一步一步地引导你。开头部分，它没有直接跳到复杂的算法，而是从最基础的概念讲起，比如变量是什么、怎么定义、怎么用，还有那些看起来很简单却至关重要的数据类型。讲解的方式也很生动，会用很多贴近生活的例子来比喻，让我这种小白也能瞬间明白。而且，它给的代码示例都非常精炼，既能展现某个概念，又不会因为太长而让人望而生畏。我最喜欢它的一点是，它非常注重“理解”，而不是“死记硬背”。每讲完一个知识点，它都会给出一些小练习，让你动手去实践。这些练习题的难度梯度设计得非常合理，从最简单的“打印Hello World”到稍微复杂一点的循环和条件判断，让你在实践中巩固所学。我印象特别深刻的是，它在讲解指针的时候，用了好几种不同的比喻，什么“地址”、“内存中的位置”，让我当时觉得虽然还是有点绕，但至少不再是完全摸不着头脑了。这本书给了我一个坚实的基础，让我有信心继续深入学习下去，这种扎实感，是真的很难得。

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这本书，我只能说，它是一本“骨骼清奇”的书。乍一看，可能和其他C语言入门书籍差不多，但当你深入下去，就会发现它的独到之处。它不是那种“流水账”式的讲解，而是非常有逻辑性地层层递进。它的语言风格非常简洁有力，没有过多的废话，直击要点。我喜欢它在介绍某个新概念的时候，总是会先回顾一下之前学过的相关知识，这样就能让你把零散的知识点串联起来，形成一个完整的知识体系。而且，它在代码示例的选择上也非常有技巧。它不会为了演示某个函数而写一大段无关紧要的代码，而是力求做到“麻雀虽小，五脏俱全”，让你在短小的示例中就能领略到核心的思想。更让我觉得难能可贵的是，这本书在讲解一些进阶内容时，比如链表、树等数据结构，并没有直接把它们当成独立的章节来介绍，而是巧妙地融入到具体的应用场景中，让你在解决问题的过程中去理解这些数据结构的作用和实现方式。这比单纯地讲解理论要生动得多。我曾经为了一道关于排序算法的题目纠结了很久，后来翻到这本书里关于冒泡排序和选择排序的讲解，它用非常直观的图解和精炼的代码，让我瞬间就明白了它们的原理和效率差异。这本书就像一个经验丰富的老程序员，用最有效的方式告诉你如何构建一个扎实的C语言基础。

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