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出版者:武汉理工大学出版社

作者:张浩军，郭长庚主

出品人:

页数:291

译者:

出版时间:2004-8

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787562921189

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
• 算法
• 数据结构
• 基础教程
• 经典教材
• 理工科

《数据结构与算法分析：C语言描述》 内容提要： 本书深度剖析了计算机科学领域最核心的两大基石——数据结构与算法。它不仅仅是一本理论教材，更是一本以C语言为实现工具的实践指南。全书的叙述逻辑严谨，从最基础的抽象数据类型（ADT）出发，系统地构建起复杂的数据组织结构，并辅以高效的算法设计与分析方法。 第一部分：基础与度量 本书开篇聚焦于严谨的计算模型和效率分析。详细介绍了时间复杂度和空间复杂度的数学定义与计算方法，特别是对大O记法（O）、Ω记法（Ω）和Θ记法（Θ）进行了深入浅出的讲解，确保读者能够准确地量化程序性能。随后，引入了递归这一强大的工具，并讲解了如何使用主定理（Master Theorem）快速求解递归关系式，这是后续算法分析的基石。 第二部分：线性数据结构 这一部分着重于一维及有序结构的设计与实现。 数组与动态数组（Vector）： 讨论了静态数组的内存布局，并重点阐述了如何使用C语言的指针和内存管理函数（`malloc`, `realloc`, `free`）来实现可动态扩展的动态数组，包括高效的扩容策略。 链表家族： 详尽地对比了单向链表、双向链表和循环链表的结构差异、插入、删除和遍历操作的实现细节。特别强调了在C语言环境下，指针操作的精确性要求。 栈（Stack）： 介绍了栈的LIFO（后进先出）特性，并分别使用数组和链表两种方式实现，并给出了栈在表达式求值（如中缀转后缀）和函数调用栈模拟中的经典应用。 队列（Queue）： 阐述了队列的FIFO（先进先出）特性，包括标准队列、循环队列的优化实现，以及在模拟排队系统和广度优先搜索（BFS）中的核心作用。 第三部分：非线性数据结构——树与图 这是全书的重点与难点，详细剖析了层次化和网状结构。 树（Trees）： 从基础的树的定义、术语入手，随后深入研究了二叉树的遍历方法（前序、中序、后序）及其递归与非递归实现。重点讲解了二叉搜索树（BST）的构建、查找与平衡操作。 平衡搜索树： 篇幅着重介绍了AVL树和红黑树（Red-Black Trees）的旋转机制和着色规则，解释了它们如何保证在动态插入和删除操作下，树的高度仍保持对数级别，从而实现$O(log n)$的最坏情况复杂度。 堆（Heaps）： 详细介绍了最大堆和最小堆的结构特性，特别是如何用数组高效地实现堆结构。内容涵盖了堆化（Heapify）过程、建堆算法，以及基于堆的应用，如优先级队列（Priority Queue）的实现。 图（Graphs）： 引入图论基础，包括邻接矩阵和邻接表两种表示方法在C语言中的具体实现与内存开销分析。详述了深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的算法流程，并探讨了它们在连通性判断、拓扑排序中的应用。 最短路径算法： 专门章节讲解了经典的图搜索算法，包括Dijkstra算法（单源最短路径）和Floyd-Warshall算法（所有对最短路径），并分析了它们在不同图结构下的性能表现。 第四部分：排序与查找算法 本部分聚焦于数据的组织优化。 内部排序： 全面覆盖了经典的比较排序算法，包括冒泡排序、选择排序、插入排序（并分析其对近乎有序数据的高效性）、希尔排序（作为插入排序的改进）。更进一步，系统讲解了归并排序（Merge Sort）和快速排序（Quick Sort）的递归原理和分区（Partition）策略，并对快速排序的性能进行了详尽的平均与最坏情况分析。最后，阐述了堆排序的完整流程。 外部排序与非比较排序： 简要介绍了适用于大规模数据的外部排序的基本思想。同时，重点介绍了计数排序（Counting Sort）和基数排序（Radix Sort）等线性时间复杂度的非比较排序算法的原理与适用条件。 查找技术： 讨论了顺序查找和二分查找（Binary Search）的效率差异。对于基于比较的查找，重点分析了哈希表（Hash Tables）的原理，包括哈希函数的设计、冲突解决机制（如链式地址法和开放定址法）的C语言实现，以及平均查找时间达到$O(1)$的理论基础。 第五部分：高级主题与应用 最后，本书触及了一些更前沿和综合性的主题。 散列与冲突处理： 深入探讨了多种散列函数（如除法、乘法）的优缺点，以及线性探测、二次探测和双重散列在C语言实现中的细节考量和性能退化问题。 Trie树（前缀树）： 介绍这种专用于字符串集合的高效数据结构，并分析其在字典、自动完成功能中的性能优势。 内存管理与数据结构： 探讨了C语言中的内存碎片问题，以及如何通过精心设计的数据结构（如内存池）来优化动态内存分配的效率。 本书特色： 1. 纯粹的C语言实现： 所有数据结构和算法均使用标准ANSI C（C99兼容）编写，注重指针操作、结构体定义和标准库函数（如``）的恰当使用，而非依赖任何高级库。 2. 注重性能分析： 每实现一个重要结构或算法后，立即进行严谨的渐进时间/空间复杂度分析，培养读者的“性能敏感性”。 3. 实例驱动： 提供了大量经过调试的、可编译运行的代码片段，帮助读者将抽象概念转化为具体的程序逻辑。 本书旨在为那些希望深入理解计算机底层运作机制、并能熟练运用C语言编写高性能软件的读者提供一本坚实可靠的参考书。

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这本《C语言程序设计》简直是自学者的福音，我刚开始接触编程那会儿，面对各种复杂的概念和晦涩的术语简直是寸步难行。我试过好几本教材，不是讲得过于理论化，就是代码示例过于陈旧，根本跟不上现代开发的节奏。直到我翻开这本书，那种豁然开朗的感觉真是太棒了。作者的叙述方式极其生动，仿佛一位经验丰富的前辈在你耳边耐心讲解。他们没有直接抛出那些让人头疼的指针和内存管理，而是先用贴近生活的比喻把底层逻辑解释清楚。比如，讲到数组和指针的关系时，它用图书馆的索引卡和书架的编号来类比，让我一下子就明白了它们是如何在内存中相互关联的。更让我欣赏的是，书中对数据结构的引入非常自然，不是孤立地讲解链表和树，而是紧密结合 C 语言的结构体和动态内存分配，让你在实战中理解这些高级概念的必要性。那些配套的习题设计得也十分巧妙，难度循序渐进，每一章后的练习都能帮你巩固刚刚学到的知识点，而不是那种纯粹考验死记硬背的题目。这本书真正做到了把 C 语言这门“硬核”的语言，打磨成了一块可以被初学者轻松把玩的璞玉。我强烈推荐给所有想扎扎实实学好基础的编程爱好者。

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说实话，我购买这本《C语言程序设计》的初衷其实有点功利——我需要快速入门一个嵌入式项目。我担心市面上的经典教材过于学术化，会浪费我宝贵的时间在不那么实用的理论上。然而，这本书成功地在理论深度和工程实用性之间找到了完美的平衡点。它在介绍完基本的循环和条件语句后，立刻引入了嵌入式开发中非常重要的“位操作”和“掩码”技术，并配有大量的实际应用场景说明，比如如何设置寄存器的特定位来控制硬件。这种“即学即用”的模式极大地提高了我的学习效率。书中还专门辟出了一章来讨论C语言与汇编的交互，虽然只是概述，但足以让我理解函数调用约定（Calling Convention）和栈帧的结构，这对理解底层硬件访问至关重要。这本书并没有回避 C 语言的复杂性，比如未定义行为（Undefined Behavior），它坦诚地指出了哪些操作可能导致不可预测的结果，并提供了规避策略。这是一种负责任的教学态度，它培养的不是只会写出“能跑”代码的初学者，而是能够写出“可靠、高效”代码的工程师。对于想进入底层开发领域的读者，这本书绝对是一份不可多得的宝贵财富。

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对于一个已经有其他高级语言基础的程序员来说，重新学习 C 语言往往是为了追溯本源或者处理性能敏感型的任务。我购买这本书的目的就是为了强化我对内存模型的理解，并学习如何写出高效、健壮的系统级代码。这本书在这方面的表现简直是教科书级别的。它对标准库函数的讲解，不是简单地罗列函数签名，而是深入到它们在不同平台上的实现差异和潜在的陷阱。特别是关于字符串处理，它没有一味推崇 `strcpy` 这种高风险函数，而是详细分析了 `strncpy`、`strlcpy` 等替代方案的优缺点和边界条件。书中关于结构体对齐和位域的章节，我看了好几遍才完全理解它们对性能和内存布局的影响，这在编写跨平台接口时是必须掌握的知识。最让我感到惊喜的是，它对并发编程的初步探讨，虽然 C 语言本身的标准库对多线程支持有限，但书中介绍了 POSIX 线程（pthreads）的基本用法和常见的竞态条件（Race Condition）的例子，这为我们利用 C 语言进行高性能计算提供了很好的起点。这本书的专业度和严谨性，非常适合那些对底层技术有深度追求的读者。

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我是一名在校大学生，因为专业需要，必须掌握 C 语言。说实话，市面上关于 C 语言的教材汗牛充栋，选哪一本真的让人头疼。我买这本书之前，主要是冲着它在业界口碑不错去的，拿到手后发现，这评价绝非虚名。这本书的优势在于它的“深度与广度兼顾”。它不仅仅停留在让你学会如何写出一个 `printf` 语句的层面上，而是深入到了编译原理的视角去剖析 C 语言的底层机制。举个例子，它对宏定义（Macro）和预处理过程的讲解，清晰地展示了代码是如何从源代码变成可执行文件的，这对于理解为什么有些代码行为看起来“反直觉”至关重要。此外，书中关于文件操作和系统调用的部分，写得尤为出色，它没有局限于简单的读写文本文件，而是涉及到了二进制文件处理和基本的 I/O 重定向概念，这为将来转向操作系统或嵌入式开发打下了坚实的基础。当然，学习 C 语言最大的难关——指针，这本书处理得相当老练。它没有陷入空洞的理论循环，而是通过大量图示和内存快照，直观地展示了栈、堆的区别以及指针运算的实际效果。这本书的厚度或许会让人望而却步，但相信我，你每翻过一页，都会觉得这投入的时间是绝对值得的。

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我是在参加一个为期较长的实战项目时，才真正体会到拥有一本好参考书的重要性。这本书，我几乎把它当成了“活字典”而不是单纯的教材。在项目紧张时，我不需要从头到尾翻阅，只需要查阅特定的章节就能迅速找到我需要的解决方案和最佳实践。这本书的排版设计也值得称赞，虽然内容详实，但通过清晰的层次结构、合理的代码高亮和大量的注释，使得阅读体验非常流畅。它对错误处理机制的讲解尤其实用。不同于很多教材只教你如何避免错误，这本书花了很大篇幅教你如何在程序崩溃前优雅地捕获和处理错误，包括返回值检查、错误码的使用，以及如何利用 `setjmp`/`longjmp` 实现非本地跳转（虽然不常用，但了解其原理很有必要）。此外，书中对如何使用调试工具（如 GDB）进行程序调试的指导非常详细，这对于定位那些难以捉摸的段错误（Segmentation Fault）来说，简直是救命稻草。总而言之，它不仅教会了我 C 语言的“语法”，更教会了我如何像一名专业的系统工程师一样去“思考”和“调试” C 程序。

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