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出版者:中国铁道

作者:冉崇善[等]编著

出品人:

页数:277

译者:

出版时间:2007-2

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787113077754

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：精通篇》 本书是一本深入探讨数据结构与算法核心概念、实现细节及优化策略的进阶读物。不同于入门级教程，本书将带领读者跨越基础知识的藩篱，直抵计算机科学的腹地，理解高效算法的本质，掌握设计复杂数据结构的关键。 内容概述： 本书共分为十一章，旨在为读者构建一个全面而深刻的知识体系。 第一章：高级数据结构导论 本书开篇将回溯并深化对基础数据结构的理解，重点在于分析它们的内在工作机制、时间与空间复杂度，并引入一些相对复杂但应用广泛的数据结构，如B树、B+树及其在数据库和文件系统中的实际应用。此外，还将简要介绍稀疏矩阵、多维数组等特殊数据结构的存储与访问优化方法。 第二章：树与图的深入剖析 本章将深入探讨二叉查找树（BST）的各种变种，包括AVL树、红黑树、Splay树等，详细阐述它们的平衡机制、插入、删除及查找操作的时间复杂度分析，并提供实现代码示例。同时，对图结构将进行系统性讲解，涵盖邻接矩阵、邻接表等表示方法，以及DFS、BFS算法的变种与应用，如拓扑排序、强连通分量等。 第三章：散列表（哈希表）的精妙设计 散列表作为一种极具效率的数据结构，在本章中将得到详尽的解析。我们将详细介绍各种哈希函数的设计原则与实现技巧，包括除法散列法、乘法散列法、斐波那契散列法等，并分析它们的优缺点。同时，重点讲解解决哈希冲突的几种主要方法：链地址法（拉链法）和开放定址法（线性探测、二次探测、双重散列），并对比它们的性能。 第四章：堆与优先队列的原理与应用 本章将聚焦于堆（Heap）这种特殊的树形数据结构，详细讲解二叉堆（最大堆、最小堆）的构建、插入、删除操作，以及它们在排序（堆排序）中的应用。此外，还将深入探讨优先队列（Priority Queue）的概念，阐述其与堆的紧密联系，并展示优先队列在任务调度、事件驱动模拟等场景下的实际价值。 第五章：分治策略与动态规划 本章将系统介绍两种重要的算法设计范式。分治策略将通过经典例子如归并排序、快速排序、最大子数组和问题进行深入剖析。动态规划部分将讲解其核心思想——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、矩阵链乘法等经典问题，展示如何设计状态转移方程并求解。 第六章：贪心算法的智慧 贪心算法作为一种直观且高效的算法思想，本章将深入分析其适用条件和局限性。通过讲解活动选择问题、霍夫曼编码、最小生成树（Prim算法、Kruskal算法）等，帮助读者理解如何做出局部最优选择以期望获得全局最优解。 第七章：回溯与分支限界 本章将重点讲解回溯法和分支限界法这两种求解组合优化问题和搜索问题的方法。回溯法将通过N皇后问题、数独求解等实例，阐述其“试探-剪枝”的递归思想。分支限界法则侧重于如何通过设计界限函数来有效地搜索解空间，例如旅行商问题。 第八章：字符串匹配算法的演进 针对字符串匹配这一常见问题，本章将介绍多种经典算法。从朴素的字符串匹配算法出发，逐步深入到KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法，详细讲解其预处理（next数组）的原理及匹配过程。此外，还将简要介绍Rabin-Karp算法和Boyer-Moore算法，分析它们的特点和适用场景。 第九章：高级搜索与排序技术 在巩固基础排序算法的基础上，本章将探讨更高级的排序技术，如基数排序、桶排序等非比较排序算法，并分析其适用条件和性能。对于搜索算法，除了二分查找的变种，还将介绍一些在特定场景下更高效的搜索策略。 第十章：复杂度理论基础与NP-完备性 本章将引导读者进入计算复杂性理论的殿堂。将讲解时间复杂度类（P类、NP类）的概念，区分可解问题和不可解问题，并深入解释NP-完备性（NP-Completeness）的含义。通过对一些著名NP-完备问题的介绍，让读者了解其理论上的难度。 第十一章：实际应用与优化实践 本书的最后一章将回归实践，结合前文所述的数据结构与算法，分析在实际工程开发中常见的性能瓶颈，并提供优化策略。涵盖的领域可能包括大 O 符号的实际意义、缓存优化、内存管理对算法性能的影响、以及选择合适数据结构与算法的工程考量。通过实际案例分析，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 本书特色： 深度与广度并重： 涵盖了数据结构与算法领域的核心内容，并对许多重要概念进行了深入的剖析。 理论与实践结合： 不仅讲解算法原理，还提供清晰的伪代码或部分实现示例，并探讨在实际项目中的应用。 严谨的数学分析： 对算法的时间和空间复杂度进行详细的数学推导和分析。 清晰的逻辑结构： 各章节内容循序渐进，由浅入深，便于读者理解和掌握。 面向进阶读者： 适合已经掌握了基础编程知识，并希望深入理解算法原理，提升编程能力的开发者、计算机科学专业的学生或相关领域的研究人员。 通过阅读《数据结构与算法：精通篇》，读者将能够构建出更加高效、健壮的软件系统，在面对复杂计算问题时，拥有更加强大的分析和解决能力。

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与其他市面上充斥的、动辄强调“快速入门”或“现代编程范式”的教材相比，这本书散发出一种历久弥新的古典魅力。它似乎刻意避开了许多花哨的、依赖于特定编译器特性的技巧，而是专注于挖掘C语言作为“系统级语言”的本质。阅读它的时候，我能感受到作者对计算机底层原理的深刻理解，他不仅仅是在教你“怎么做”，更是在深挖你“为什么这么做”。例如，在讲解`struct`和`union`的区别时，它没有仅仅停留在内存布局的描述上，而是深入探讨了如何在不同场景下利用它们的特性进行高效的内存布局优化，这对于理解操作系统内核或嵌入式系统中的数据封装是至关重要的。这种强调“理解根基”的教学方式，虽然在初期学习曲线略显陡峭，但它为你未来向更高级语言（如C++或Rust）迁移时，打下了极其坚实的基础。你不会感到自己在学习一种过时的技术，反而会觉得你正在掌握一种永恒不变的计算思维模型，这是一种宝贵的财富。

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这本书的排版和插图设计，坦白讲，是它的一个相对弱项，显得有些朴素到近乎简陋。大段的文字论述和并列的代码块，如果不是有极强的自律性，很容易让人在阅读过程中走神。然而，正是这种“牺牲视觉享受以换取内容密度”的做法，迫使用户必须全神贯注地去解析每一个字符、每一条逻辑链。我发现，在阅读那些关于复杂数据结构（比如链表或树的遍历算法）的章节时，我不得不放慢速度，甚至需要一张草稿纸来辅助理解，但正是这种“慢下来”的过程，才真正将知识内化。它不提供即时的满足感，它要求你付出智力上的努力去解构它呈现的内容。这种反直觉的“高阻力”学习体验，最终带来的知识掌握程度，远超那些图文并茂、轻松愉快的入门读物。对我而言，它更像是一本需要反复研磨的学术专著，而不是快消品式的技术手册。

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我必须承认，我这本书的使用频率非常高，但不是那种从头到尾、一字不漏的精读，更像是一个随身携带的“速查字典”和“问题解决手册”。每当我遇到一些在实际工程中突然冒出来的、关于数据结构操作或者底层内存访问的棘手问题时，我总会习惯性地翻到相关的章节。这本书的目录结构编排得极其合理，逻辑层次分明，这使得定位特定知识点变得异常高效。比如，在处理文件I/O时，它对标准库函数的调用顺序、缓冲区的处理机制，都有非常清晰的流程图和代码示例来佐证，这种实用主义的讲解风格，对于我这种偏好动手实践的程序员来说，简直是福音。我尤其欣赏它在某些章节后面附带的“陷阱与对策”栏目，里面列举的都是那些新手极易犯错的地方，比如数组越界、内存泄漏的迹象等等，这些经验之谈比单纯的理论陈述要珍贵百倍，它教会我的不仅是如何写出能运行的代码，更是如何写出健壮、可靠的代码。每次调试那些让人抓狂的Bug时，这本书总能提供一个可靠的参照系，让我迅速从宏观上把握问题可能出在哪一块逻辑区域。

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我个人最欣赏这本书的一点是，它没有试图去迎合时下流行的编程热点，而是非常忠诚地坚守了C语言的核心教学目标——培养对机器的敬畏之心和对效率的追求。书中对性能优化的讨论，往往不是停留在高层次的算法复杂度分析，而是深入到具体的代码优化层面，比如如何利用位操作来代替乘除法，如何通过调整数据成员的顺序来提高缓存命中率。这些内容在很多现代编程教程中几乎是绝迹的，因为它们似乎显得“过于底层”或“过于工程化”。但正是这些细节，构成了衡量一个优秀程序员和普通代码使用者的分水岭。每次我能用书中介绍的技巧解决一个性能瓶颈时，都会有一种“掌握了底层力量”的成就感。它教我的不仅是编程语言，更是一套高效、注重细节的工程思维，这种思维方式，无论技术如何迭代，都将是宝贵的财富。

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这本书的封面设计，说实话，第一眼并没有给我留下特别深刻的印象，那种经典的教材蓝配上略显陈旧的字体，让我想起了大学图书馆里那些泛黄的书籍。然而，当我真正翻开它，沉浸在那些密密麻麻的代码和深入浅出的讲解中时，我才发现，这本书的价值绝对不在于外表。它像一位经验丰富、不苟言笑的老师傅，用最扎实的工匠精神，一步步地引导你了解C语言这个编程世界的基础构架。特别是关于指针的部分，作者的处理方式非常细腻，没有一味地抛出复杂的概念，而是通过一系列精心设计的、从小到大的例子，让你“亲手”去感受内存地址的跳跃和数据的流动。我记得有一次为了理解递归调用栈的原理，我对着书上那个关于斐波那契数列的递归示例看了快一个小时，合上书本，仿佛真的能看到那层层叠叠的函数调用是如何在后台运作的。这本书的严谨性毋庸置疑，每一个语法点的讲解都力求精确无误，但这带来的一个潜在“副作用”是，对于初次接触编程的“小白”来说，开头的几章可能会显得略微枯燥，需要极大的耐心去啃食那些基础概念，但一旦跨过这道坎，后面的学习体验就会变得豁然开朗，就像打通了任督二脉一般，对整个编程思维的建立起到了至关重要的奠基作用。

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