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页数:313

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出版时间:1991-4

价格:11.00元

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isbn号码:9787561012529

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编程思维与算法精粹：从零构建高效程序 内容简介 在信息技术日新月异的今天，掌握一门强大的编程语言只是敲门砖，真正决定软件质量与效率的，是底层深厚的编程思维和精妙的算法设计能力。本书《编程思维与算法精粹：从零构建高效程序》并非传统意义上的语言语法手册，它是一本旨在彻底重塑读者对计算机工作原理的认知，并系统训练其逻辑推理与问题解决能力的进阶指南。 本书的核心目标是搭建起从“如何写代码”到“如何设计出优雅、高效的解决方案”之间的桥梁。我们深知，即便是资深的开发者，也常会在面对复杂系统或性能瓶颈时感到力不从心，这往往源于对计算复杂度、数据结构底层特性以及设计模式理解的不足。因此，本书将专注于打磨读者的“内功”。 全书结构紧凑，分为四大核心模块，层层递进，确保读者能够扎实地吸收并应用所学知识。 第一部分：计算思维的基石——抽象与分解 本部分着重阐述编程的本质——如何像计算机科学家一样思考。我们摒弃了对特定语言特性的纠缠，转而探讨解决问题的通用心法。 信息的本质与表示： 深入探讨二进制、位运算在现代计算中的核心地位。不仅仅是知道它们存在，而是理解如何利用位操作的效率优势来优化逻辑判断和数据存储。我们将通过实例展示，如何用简单的逻辑门运算构建复杂的逻辑控制流。 问题抽象的艺术： 教授如何从纷繁复杂的现实问题中剥离出核心的计算模型。这包括状态机设计、图论基础建模的初步应用，以及如何确定问题的输入、输出和约束条件，为后续的算法选择奠定基础。 结构化思维的构建： 详细剖析自顶向下设计（Top-Down Design）与自底向上实现（Bottom-Up Implementation）的协同工作方式。我们将引导读者实践如何将一个宏大目标拆解为一系列可独立验证的、模块化的子任务，这是构建大型、可维护系统的关键一步。 第二部分：数据结构的深度剖析与实践 数据结构是算法的载体，其选择直接决定了程序的性能上限。本部分将超越教科书式的定义，深入探讨每种数据结构在不同应用场景下的性能权衡（Trade-offs）。 线性结构的精妙： 链表、栈、队列的底层内存布局分析。重点讨论数组与链表的性能差异，并引入双端队列（Deque）和循环缓冲区（Circular Buffer）在实时系统中的应用。 树与图的遍历艺术： 详细解析广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）的原理、实现及应用场景。特别强调在处理非结构化数据（如图）时，如何通过邻接表和邻接矩阵高效地表示和访问数据。AVL树、红黑树等平衡二叉搜索树的内部机制将被揭示，帮助读者理解为何它们能保证对数时间复杂度。 散列技术的威力： 深入散列表（Hash Table）的构造、冲突解决策略（如开放寻址法和链地址法）的优劣对比。读者将学会如何设计高效的哈希函数，以最大限度地发挥其接近常数时间的查找优势。 堆与优先队列： 讲解二叉堆的构建与维护，并将其应用于最小生成树（Prim/Kruskal）和Dijkstra最短路径算法的优化中。 第三部分：算法设计范式与效率分析 此部分是本书的心脏，专注于传授解决问题的通用策略和评估解决方案的科学方法。 算法复杂度理论： 详尽解释大O表示法、Omega表示法和Theta表示法，并教授如何对递归和迭代算法进行严格的时间和空间复杂度分析。我们将通过实际代码示例，展示算法复杂度从 $O(n^3)$ 到 $O(n log n)$ 的优化路径。 三大核心设计范式： 分治法（Divide and Conquer）： 以快速排序和归并排序为例，阐述其如何通过递归地将问题分解为规模更小的子问题来简化求解过程。 贪心算法（Greedy Algorithms）： 探讨贪心选择性质的判断标准，并通过活动选择问题、霍夫曼编码等经典案例，指导读者何时可以安全地采用局部最优解以达到全局最优。 动态规划（Dynamic Programming, DP）： 介绍备忘录（Memoization）和自底向上（Tabulation）两种实现方式。重点讲解 DP 问题的两大关键特征：最优子结构和重叠子问题，并通过背包问题、最长公共子序列等复杂问题，展示状态转移方程的构建过程。 回溯法与分支限界： 针对组合优化问题，系统介绍回溯法（Backtracking）的搜索框架，并引入分支限界法（Branch and Bound）以提高搜索效率，避免无效路径的探索。 第四部分：高级主题与性能调优实战 在掌握了基础算法后，本部分将带领读者探索更贴近工业界需求的优化技术。 高级图算法的实战应用： 深入讲解流网络（Flow Networks）中的Ford-Fulkerson算法及其更高效的Edmonds-Karp实现。同时，会涉及拓扑排序在项目依赖管理中的应用。 字符串匹配与处理： 不仅仅局限于朴素算法，本书将详细剖析KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法和Rabin-Karp算法，解释它们如何通过预处理或滚动哈希来避免不必要的字符比较，实现线性时间复杂度的匹配。 并行计算的初步思路： 介绍如何基于算法的固有特性来设计可并行化的计算任务。虽然不涉及具体的并行编程模型，但会强调识别算法中的数据依赖性，为后续学习并行框架打下思维基础。 性能瓶颈的定位与优化： 教授如何使用性能分析工具（Profiler）来识别代码中的热点（Hotspots）。通过案例分析，展示如何将算法从 $O(n^2)$ 优化到 $O(n log n)$ 带来的实际运行时间缩短，强调算法优化远胜于单纯的硬件升级或代码微调。 本书的特点在于其高度的实践导向性。每一章节都配有精心设计的编程练习，这些练习旨在迫使读者亲手实现和调试算法，而非仅仅停留在理论理解。我们相信，只有通过亲手构建，才能真正理解代码背后的逻辑和效率取舍。阅读完本书，读者将不仅能熟练运用现有算法，更能具备独立分析新问题、设计并实现高效解决方案的“硬核”能力，从而在任何编程领域都能游刃有余。

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我是一个对教学方法论有较高要求的学习者，尤其在学习需要空间想象力的技能时，我更倾向于那种带有强烈“引导性”和“互动性”的教材。这本书的独特之处在于它对“禁着点”和“急所”的讲解方式。它不是直接给出一个结论，而是设计了一系列“反向思考”的环节。比如，在讲解“眼位”的构造时，它会先展示一个看似“有眼”的布局，然后引导读者去尝试堵住所有的可能性，最终让读者自己“发现”为什么这个布局实际上是“假眼”。这种让读者亲手犯错并从中学习的过程，比直接灌输知识有效得多。我感觉自己像是跟着一位非常耐心的老师在一步步解谜，而不是在被动地接收信息。此外，书中对“点三三”这种常见开局的后续变化，处理得非常细致入微，它没有停留在最基础的“挂”、“碰”层面，而是深入到“限制对方发展”的阶段，这对于希望从“会下棋”跃升到“会规划”的初学者来说，是非常宝贵的引导。这本书真正做到了将教学的艺术融入到了围棋的基础知识传授之中。

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作为一名已经断断续续下棋十多年的业余爱好者，我尝试过市面上几乎所有主流的围棋入门书籍，大多都是千篇一律的“虎口”、“尖冲”的机械罗列。但是，这本书给我带来了一种全新的视角，它仿佛是从“哲学”层面来探讨围棋的本质，而不是仅仅停留在“招法”层面。它花了很大篇幅去讨论“大局观”的培养，这一点是很多入门书完全忽略的。比如，书中有一段论述，将棋盘比作一个不断演化的生态系统，每一个棋子都是一个物种，它们的兴衰决定了整个系统的平衡，这种宏大的叙事方式让我对围棋的理解瞬间提升了一个维度。它不会直接告诉你“这个地方该下在哪儿”，而是引导你去思考“为什么下在这里比下在别处更具战略价值”。虽然书中确实有提到一些基础的死活判断，但其重点在于如何通过对全局的把控，来避免陷入被动死活的境地。对于我这种老棋手来说，它更像是一剂“清醒剂”，让我重新审视自己过去那些机械性的落子习惯，找回了对围棋最初的那份敬畏和思考的乐趣。

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这本书的装帧设计简直是“反套路”的典范！市面上的棋谱通常都是A4开本，厚重得像砖头，很不方便携带。而这本书采用了接近日式文库本的尺寸，非常轻薄，皮革质感的封面摸起来也很舒服，我经常随身带着，在等车或者午休的时候拿出来翻阅。更绝妙的是，它在图例的绘制上采用了极简主义的风格。背景留白非常多，棋子也只是简单的圆形，没有多余的边框和阴影效果，这极大地降低了读者的视觉负担。它将文字和图例的比例控制得恰到好处，真正做到了“图文并茂”——图是图，文是文，彼此独立又相互支撑，而不是让文字去解释复杂的图形，或者图形去印证啰嗦的文字。这种设计的目的是非常明确的：让读者专注于棋局本身的逻辑流动。对我这种习惯在咖啡馆或户外阅读的人来说，这种便携性和清晰度是无与伦比的加分项。唯一的缺点是，由于尺寸小，如果眼睛比较疲劳时，看一些非常精细的纹路变化可能会稍微吃力一些。

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我是一个典型的“速成派”，学任何东西都希望能在最短的时间内掌握核心技能，所以对那些动辄上百页、事无巨细的教材深感头疼。这本书的结构设计简直是为我量身定做的！它非常巧妙地运用了“最小必要知识原则”，只挑选了对新手最关键的那些点进行深入剖析，其他复杂的、容易混淆的变例，则被果断地舍弃了。这种取舍的智慧，让我在两天之内就搭建起了对围空、气、提子的基本认知框架。最让我称赞的是它在实战模拟环节的处理。它不是简单地给出黑先白先的对弈图，而是设计了一些“情景模拟”，比如“你在优势下如何稳固地收官”或者“在劣势下如何寻找绝地反击的机会”，这些情景代入感极强，让我感觉自己真的坐在棋盘前与人交手。而且，每完成一个章节的学习，都会有一个小测验，这些测验的难度梯度设置得非常科学，让你在不知不觉中巩固了刚刚学到的知识，而不是在学完一堆理论后才发现自己什么都没记住。如果一定要挑刺，我觉得在讲解“目”的概念时，如果能加入一些动态演示的链接（虽然是纸质书，但可以附带二维码），那就更完美了，但就目前纸质书能做到的程度来说，已经非常出色了。

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这本棋谱的排版真是让人眼前一亮，那种传统与现代交织的美感，让人在翻阅的时候就仿佛置身于一个充满古韵的对弈场景。我尤其欣赏它在棋盘布局上的处理，不仅仅是简单的线条勾勒，而是融入了相当多的设计感。比如，在讲解一些基础定式的时候，会用不同深浅的灰色来区分“活棋”和“死子”的潜在区域，这种视觉上的辅助效果远胜于单纯的文字描述。而且，书中的用语非常考究，不像有些教程那样堆砌术语，而是用非常形象的比喻来解释复杂的概念，像是把“打劫”比作一场精心策划的资源争夺战，一下子就抓住了核心。我之前学围棋时，最怕的就是那些枯燥的理论推演，这本书完全没有这种感觉，它更像是一位经验丰富的老棋手，轻描淡写间就把制胜的关键点渗透到你的脑海里。唯一的遗憾是，对于一些高级的“手筋”分析，篇幅略显不足，但考虑到这是一本入门向的读物，也算可以理解，毕竟基础打得扎实，未来才能走得更远嘛。总的来说，这是一本非常注重用户体验和审美享受的教程，强烈推荐给那些既想学棋又对书籍设计有要求的爱好者。

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