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出版者:

作者:郭辉 编

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2006-1

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787810856669

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 程序设计
• 编程入门
• 计算机基础
• 算法
• 数据结构
• 教材
• 经典
• 入门教程
• 学习资料

《数据结构与算法实战：从理论到应用》 图书简介 本书旨在为读者提供一套全面、深入且富有实践性的数据结构与算法学习指南，致力于弥合理论知识与实际工程应用之间的鸿沟。 在当今快速迭代的软件开发领域，高效地组织和处理数据，以及设计出时间与空间复杂度最优的解决方案，是衡量一名优秀工程师的关键标准。本书正是基于这一核心需求而精心编写，它不仅仅是枯燥的理论堆砌，更是一本指导你如何“思考”和“解决问题”的实战手册。 本书结构严谨，逻辑清晰，从最基础的概念出发，逐步深入到复杂高级的数据结构和算法设计范式。我们摒弃了传统教材中过于抽象和晦涩的表达方式，转而采用大量贴近现代软件开发的实例和代码演示，确保读者在掌握原理的同时，能够立即将其应用于实际工作中。 第一部分：基础构建——核心数据结构与时间复杂度分析 本部分是理解后续所有高级主题的基石。我们首先从最基本的数学概念和计算复杂度入手，详细讲解大O表示法、Ω表示法和Θ表示法的精确含义及其在不同场景下的应用，帮助读者建立起对算法效率的量化认知。 数组与链表（Array and Linked List）： 深入剖析静态数组和动态数组的内存布局、访问效率差异。重点讨论单向链表、双向链表以及循环链表的结构特点、插入/删除操作的性能分析，并特别引入了哨兵节点（Sentinel Node）的使用技巧，以简化边界条件处理。 栈与队列（Stack and Queue）： 不仅限于理论上的后进先出（LIFO）和先进先出（FIFO），我们重点讲解了栈在函数调用栈（Call Stack）中的作用、中缀表达式到后缀表达式的转换算法，以及队列在广度优先搜索（BFS）和任务调度中的核心地位。同时，还会探讨如何使用数组或链表高效地实现这些抽象数据类型，包括循环队列（Circular Queue）的优化实现。 散列表（Hash Table）： 散列表是现代编程中不可或缺的“万能钥匙”。本章将详尽阐述哈希函数的设计原则（如一致性哈希的初步概念）、冲突处理机制（分离链接法与开放寻址法），并深入探讨二次探测序列和双重散列等高级开地址技术。重点分析负载因子（Load Factor）对性能的影响，以及何时需要触发动态扩容（Resizing）。 第二部分：树形结构与高级遍历技术 树是处理层次化数据的强大工具。本部分将系统梳理各类树结构及其在不同应用场景中的优化方案。 树的基本概念与二叉树（Binary Tree）： 详细介绍树的术语，重点讲解前序、中序和后序遍历的递归与迭代实现。特别关注如何利用中序遍历与其他遍历序列来重建二叉树这一经典难题。 二叉搜索树（BST）： 深入分析BST的平均与最坏情况下的时间复杂度。随后，我们将引入平衡二叉树的概念，全面解析AVL树的旋转操作（单旋与双旋）机制，以及红黑树（Red-Black Tree）的五大性质和插入/删除操作后的颜色调整与再平衡过程。这部分内容对于理解Java的`TreeMap`或C++的`std::map`至关重要。 堆结构（Heap）： 讲解二叉堆（Binary Heap）的结构、上滤（Sift-up）和下滤（Sift-down）操作。本书将重点展示如何利用堆来实现优先队列（Priority Queue），并将其应用于Dijkstra算法的最短路径求解中。此外，还将介绍堆排序（Heap Sort）的稳定性和性能优势。 B树与B+树（B-Tree and B+Tree）： 针对数据库和文件系统应用，本章将详细介绍多路平衡搜索树的结构特点，解释为什么B+树的叶子节点连接是其在磁盘I/O密集型操作中表现优异的关键。 第三部分：图论算法的深度探索 图结构是建模网络、流程和依赖关系的核心。本部分专注于图的表示方法和经典路径查找算法。 图的表示与遍历： 比较邻接矩阵和邻接表的优劣，并针对稀疏图和稠密图的特点给出选择建议。深入讲解深度优先搜索（DFS）在拓扑排序（Topological Sort）中的应用，以及DFS与BFS在连通性判断上的区别。 最短路径问题： 完整阐述Dijkstra算法的原理与实现（结合优先队列优化），并详细分析Bellman-Ford算法如何处理图中存在的负权边。对于包含负权环路的检测，也会提供明确的解决方案。 最小生成树（MST）： 详细对比Prim算法和Kruskal算法的实现细节和性能差异，特别是Kruskal算法中并查集（Disjoint Set Union, DSU）的路径压缩与按秩合并优化技术。 网络流基础： 初步引入最大流最小割定理，并以Ford-Fulkerson算法的增广路径思想为切入点，为读者构建图算法的高级应用场景。 第四部分：高级算法设计范式与优化技巧 本部分聚焦于解决复杂问题的核心设计思路，培养读者举一反三的能力。 分治法（Divide and Conquer）： 以快速排序（Quick Sort）为例，深入剖析轴点（Pivot）的选择策略（如随机选择）对性能的影响，并讨论其最坏情况。同时介绍归并排序的稳定性与并行化潜力。 动态规划（Dynamic Programming, DP）： 这是本书的重点难点之一。我们采用自底向上的思维方式，清晰界定最优子结构和重叠子问题。通过经典的0/1背包问题、最长公共子序列（LCS）和矩阵链乘法等案例，系统性地讲解状态转移方程的建立过程。 贪心算法（Greedy Algorithm）： 阐述贪心选择性质的判断标准，并通过霍夫曼编码（Huffman Coding）、区间调度问题等实例，展示贪心策略在特定约束下的高效性。 回溯法与分支限界法： 讲解如何使用递归和剪枝技术解决组合爆炸型问题，如八皇后问题和数独求解器的构建。 本书的特色与目标读者 特色亮点： 1. “为什么”先于“怎么做”： 每个数据结构或算法的引入，都伴随着对它解决的“实际问题”的深入剖析。 2. 现代编程语言实践： 所有代码示例均采用简洁、规范的现代编程风格（非特定语言绑定，但风格上偏向于高抽象度的实现描述），强调内存安全与效率。 3. 性能分析可视化： 附带大量图表和性能对比分析，直观展示不同算法在面对不同规模数据时的效率差异。 4. 面试与工程结合： 许多章节末尾设有“工程应用提示”和“高频面试考点解析”，帮助读者将理论知识转化为职场竞争力。 目标读者： 计算机科学专业学生： 作为核心课程的优秀参考书，能极大加深对算法原理的理解。 软件开发工程师（初中级）： 希望系统性梳理基础，提升代码质量和问题解决效率的在职人员。 准备技术面试的求职者： 需要扎实掌握数据结构与算法核心知识，以应对严苛的技术评估。 对系统底层优化有兴趣的技术爱好者： 渴望了解操作系统、数据库、编译器等内部机制如何利用这些基础工具的读者。 阅读完本书，读者将不再是仅仅“知道”算法的名称，而是真正能够“设计”、“分析”并“优化”复杂的软件系统。数据结构与算法不再是抽象的数学概念，而是你手中解决一切技术难题的利器。

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拿到这本书的那一刻，我简直惊呆了！它比我想象的还要厚实，纸张的质感也相当不错，拿在手里很有分量。迫不及待地翻开，就被作者严谨又不失幽默的语言风格深深吸引。这本书不是那种死板的教科书，而是更像一位博学的朋友在娓娓道来。他对每一个概念的解释都力求清晰透彻，并且会用一些生活中的例子来辅助理解，让原本晦涩难懂的知识变得生动有趣。我特别欣赏作者在讲解数组和结构体时，花了大量的篇幅去阐述它们在实际应用中的好处，而不是仅仅停留在语法层面。他会引导读者思考，在什么场景下使用数组更方便，又或者在需要组织复杂数据时，结构体又是如何大显身手的。而且，书中提供了非常多的练习题，从易到难，环环相扣，让我能够不断巩固所学知识。我最喜欢的是书末的一些综合性的小项目，虽然看起来不复杂，但却能把我学到的各种知识点融会贯通，给我带来巨大的成就感。我记得有一个题目是让我编写一个简单的图书管理系统，当时我花了整整一个周末来完成，虽然过程有些曲折，但当我最终成功运行的时候，那种喜悦是无法言喻的。这本书不仅仅是在教我C语言的语法，更是在培养我解决问题的能力和编程思维。

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我真的需要好好夸一下这本书的逻辑编排！它简直是为初学者量身打造的。从最基础的变量、数据类型开始，一步一步地引导读者进入C语言的世界，完全不会让人感到压力。而且，作者在讲解每一个新概念时，都会巧妙地与之前学过的知识点联系起来，形成一个知识网络，而不是孤立地学习。我特别喜欢它在讲解函数时，用了大量的篇幅去说明函数的作用、参数传递以及返回值的重要性，并且提供了很多实用的函数设计范例。这让我深刻理解了“模块化编程”的思想，知道如何将一个大问题分解成小问题，再通过函数来逐一解决。书中还有很多关于内存管理和指针的讲解，虽然这部分内容是C语言的难点，但作者却用非常形象的比喻和精炼的语言，让我能够逐步掌握。我记得之前学其他语言的时候，对指针总是感到头疼，但在这本书的引导下，我竟然慢慢理解了它的奥秘。而且，这本书的排版非常出色，代码块清晰明了，关键语句还用加粗或者不同颜色区分，阅读起来非常舒适。我经常会一边看书一边在电脑上敲代码，书中的例子我基本都亲自实践过，效果非常好。

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这本书的内容深度和广度都让我感到惊喜。它不仅仅局限于C语言的基本语法，还深入探讨了一些更高级的主题，比如文件操作、预处理器指令，甚至还涉及了一些算法和数据结构的基础概念。这对于我这样一个想要深入了解C语言的读者来说，简直是宝藏。我特别欣赏作者在讲解文件操作时，细致地介绍了各种文件模式和错误处理方法，这让我明白了在实际编程中，如何安全有效地处理文件数据。而且，书中对预处理器的讲解也让我豁然开朗，原来 `#define` 和 `#ifdef` 等指令在代码的灵活性和可读性方面能发挥如此大的作用。最让我印象深刻的是，书中穿插了一些关于C语言在操作系统、嵌入式开发等领域的应用案例，这让我看到了C语言的强大生命力和广阔的应用前景，也激发了我进一步学习的动力。我记得有一个章节讲解了如何利用C语言实现一个简单的文本编辑器，我花了很长时间去研究和模仿，最终虽然没有完全掌握，但对C语言处理字符串和文件有了更深的认识。这本书就像是一个引路人，为我打开了通往C语言更深层领域的大门。

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这本书带给我的不仅仅是知识，更多的是一种学习的乐趣和成就感。它成功的将C语言这个看似枯燥的学科，变得生动有趣，引人入胜。作者的文笔非常流畅，而且充满了智慧，读起来一点也不觉得累。我特别喜欢书中的一些“拓展阅读”和“思考题”，这些内容往往能触及到C语言的一些核心理念，并且引导读者进行深入的思考。例如，在讲解递归的时候，作者并没有仅仅停留在语法层面，而是深入探讨了递归的原理和适用场景，并且提供了一些经典的递归算法示例。这让我对递归有了全新的认识，并且能够将其应用到实际问题中。而且，这本书的实践性非常强，书中的每一个代码示例都经过精心设计，并且可以直接运行，让我能够亲手去验证和学习。我经常会把自己在学习过程中遇到的一些问题，在书中找到答案，并且得到更深入的解释。这本书就像是一个良师益友，在我学习C语言的道路上，给予我无限的帮助和启发。我至今还记得，我第一次用C语言写出一个能够成功运行的复杂程序时的那种激动和自豪，这一切都离不开这本书的功劳。

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这本书的封面设计就足够吸引我了，简约却不失力量感，让我想起当年学习编程的初心。拿到这本书，第一感觉就是厚实，沉甸甸的，仿佛承载着厚重的知识。翻开第一页，就被排版吸引住了，清晰的代码示例，旁边辅以详细的注释，哪怕是初学者也能轻松理解。书中对基础概念的讲解，循序渐进，丝毫不显得枯燥乏味。举个例子，在讲到指针的时候，作者并没有直接抛出概念，而是通过一个生动的类比，比如“内存中的地址就像是一个房间号”，瞬间就让抽象的概念变得具象化。我尤其喜欢它在讲解循环和条件语句时，提供了大量的实际应用场景，让我明白这些看似简单的语法，在解决实际问题时能发挥多大的作用。比如，如何用循环来处理批量的数据，如何用条件语句来实现复杂的逻辑判断，这些都让我受益匪浅。而且，书中还穿插了一些小技巧和陷阱提示，这些都是作者在教学过程中积累的宝贵经验，对于避免新手常犯的错误非常有帮助。我记得有一次，我卡在一个地方很久，翻遍了其他资料都不得其解，最后偶然翻到这本书关于某个函数用法的解释，才恍然大悟。这种“点拨”式的讲解，让我觉得作者就像一位经验丰富的老师，随时在我身边指导。总的来说，这本书给了我一种非常踏实的感觉，学习过程中充满惊喜，也让我对C语言的理解更加深入。

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