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出版者:高等教育

作者:许锁坤

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页数:0

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价格:29.6

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isbn号码:9787040212280

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• C#
• Web开发
• 技术入门
• 编程基础
• 微软技术
• Web框架
• 服务器端
• 开发教程
• 代码示例
• 实战指南

《深入理解数据结构与算法：从基础到实践》 内容概述 本书旨在为读者提供一套全面、深入的数据结构与算法学习指南，侧重于理论的扎实性与工程实践的有效结合。全书共分为七个主要部分，涵盖了从基础概念到高级应用的广泛内容，旨在帮助读者构建坚实的计算思维基础，并能熟练运用算法解决复杂的实际问题。 第一部分：基础篇——计算思维的基石 本部分着重于介绍计算机科学中最核心的概念，为后续深入学习打下坚实的基础。我们将从计算的本质入手，探讨算法的定义、特性（正确性、效率、可读性）以及如何衡量算法的性能，即时间复杂度和空间复杂度分析。渐近记号（大O、Ω、Θ）的严格推导和应用是本部分的核心。 随后，我们会系统地介绍线性数据结构。数组作为最基础的结构，其内存布局、随机访问的原理将被深入剖析，并探讨动态数组（如`ArrayList`的内部实现机制）。链表（包括单向、双向及循环链表）的插入、删除操作的效率分析，与数组的优缺点进行对比。最后，我们将讲解栈（Stack）和队列（Queue）的抽象数据类型（ADT）实现，重点分析它们在表达式求值、函数调用栈管理和任务调度中的实际应用场景。 第二部分：非线性结构——组织复杂信息的艺术 本部分将视角转向处理复杂关系和层次结构的数据组织方式。树（Tree）是本部分的核心。我们将从基础的树的术语入手，详细讲解二叉树（Binary Tree）的遍历方法（前序、中序、后序），并深入探究二叉搜索树（BST）的平衡性问题。 为解决标准BST在极端情况下的性能退化，本书将重点介绍自平衡树的构建原理，包括AVL树的旋转机制和红黑树（Red-Black Tree）的插入/删除后颜色调整规则。此外，我们还会覆盖B树和B+树，阐明它们在数据库和文件系统索引中的关键作用，这是理解高性能存储访问机制的重要一环。 堆（Heap）作为一种特殊的完全二叉树，其最大堆和最小堆的构建与操作将被详尽阐述。基于堆的应用，我们将详细讲解优先队列（Priority Queue）的实现，并为后续讲解堆排序打下基础。 第三部分：图论——建模现实世界的网络 图（Graph）是表示实体间复杂关系的最强大工具。本部分将全面解析图的表示方法，包括邻接矩阵和邻接表的优劣势分析。 图的遍历是基础，我们将详细对比广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）的应用场景，特别是它们在连通性检测、拓扑排序等方面的差异。 在路径查找方面，本书将深入探讨经典算法： 1. Dijkstra算法：单源最短路径，重点分析其在优先级队列优化下的性能提升。 2. Bellman-Ford算法：处理含负权边的图，并用于负权环检测。 3. Floyd-Warshall算法：所有对之间最短路径的动态规划解法。 此外，我们还将介绍最小生成树（MST）的构建，对比Prim算法和Kruskal算法的实现细节和适用条件。 第四部分：高级排序与搜索技术 本部分聚焦于高效地组织和检索数据。除了基础的插入排序、选择排序和冒泡排序外，我们将重点攻克性能更优的比较排序算法： 1. 快速排序（Quick Sort）：详细分析“枢轴（Pivot）”的选择策略对算法平均和最坏情况性能的影响。 2. 归并排序（Merge Sort）：稳定排序的代表，分析其分治法的结构。 3. 堆排序（Heap Sort）：基于堆结构的、原地（in-place）的排序方法。 对于非比较排序，本书将介绍计数排序（Counting Sort）、基数排序（Radix Sort），并分析它们在特定数据范围下的线性时间复杂度优势。 在搜索方面，除了二分查找的精确实现，还将探讨插值查找和斐波那契查找作为二分查找的改进思路。 第五部分：算法设计范式——解决复杂问题的工具箱 本部分是本书的精髓之一，它将算法的解决思路系统化。 1. 贪心算法（Greedy Algorithms）：讲解其局部最优选择如何导向全局最优解（或不导向），通过活动选择问题、霍夫曼编码等经典案例进行阐释。 2. 分治法（Divide and Conquer）：复习快速排序和归并排序的原理，并引入更复杂的如Strassen矩阵乘法。 3. 动态规划（Dynamic Programming, DP）：这是理解复杂优化问题的关键。我们将从“最优子结构”和“重叠子问题”两个核心概念入手，系统讲解DP的状态定义、转移方程的建立，并重点分析背包问题（0/1和完全背包）、最长公共子序列（LCS）和矩阵链乘法的求解过程。 第六部分：字符串匹配与散列技术 字符串处理是软件工程中常见的任务。本部分将介绍高效的字符串匹配算法： 1. 朴素（Naive）算法的效率分析。 2. KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法：利用前缀函数（Next数组）避免不必要的回溯，实现线性时间匹配。 3. Boyer-Moore算法：通过“坏字符规则”和“好后缀规则”实现右向扫描的加速。 散列（Hashing）技术作为常数时间查找的关键，我们将深入探讨散列表（Hash Table）的内部结构。重点分析冲突解决机制，包括链式法（Separate Chaining）和开放定址法（Open Addressing）（线性探测、二次探测和双重散列）。同时，本书将讨论一致性哈希（Consistent Hashing）在分布式系统中的重要应用。 第七部分：高级主题与工程实现 最后一部分将视野扩展到更前沿和工程化的领域。 我们将简要介绍摊还分析（Amortized Analysis），用于分析某些操作在序列执行中表现出良好平均性能的数据结构，如斐波那契堆（Fibonacci Heap）和动态数组的扩容。 在计算几何和图论的交集部分，我们将讲解最小费用最大流（Min-Cost Max-Flow）的基本思想，以及最大流最小割定理的应用。 全书在每章结束后均配有针对性的编程练习（不依赖特定语言框架，侧重于逻辑实现），旨在巩固理论知识，将抽象的算法转化为可运行的代码模块。通过本书的学习，读者将不仅掌握核心数据结构和算法，更能培养出分析和设计高效解决方案的工程能力。

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从排版和结构上看，这本书的设计思路非常注重实用性和可检索性。它大量采用了代码片段和关键术语的加粗处理，使得在查阅特定功能实现时非常高效。我常常在写代码遇到瓶颈时，直接翻到相应的章节，往往几秒钟内就能找到相关的代码示例和解释。更难得的是，作者在描述每个技术点时，都会附带一句“最佳实践建议”或者“常见陷阱提醒”，这种前瞻性的指导极大地减少了我在实际项目中犯低级错误的可能性。比如，关于客户端脚本与服务器端代码交互的部分，讲得非常细致，明确指出了在何时使用AJAX调用，何时使用PostBack，这对于维持应用的用户体验至关重要。这本书更像是一本工具手册，一本在你开发过程中可以随时抓取的参考书，而不是那种读完一遍就束之高阁的理论大部头。

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这本书在讲解数据访问技术时，展现出一种老派而扎实的工程哲学。它并没有过度吹捧最新的ORM框架，而是将ADO.NET的底层原理剖析得入木三分。很多市面上的新书往往一笔带过这些基础，认为它们已经过时了，但这本书的作者显然深知“地基不牢，地动山摇”的道理。通过详细介绍`SqlConnection`、`SqlCommand`以及`SqlDataReader`的使用，读者能够深刻理解数据如何在应用程序和数据库之间流动，以及如何高效地管理资源，比如连接的打开与关闭。这种对性能和资源管理的关注，在如今追求快速迭代的开发环境中显得尤为可贵。我个人体会最深的是关于事务处理的那一章，讲解了如何确保数据一致性，这在处理复杂的业务逻辑时是至关重要的技能。这本书没有提供快速的“魔法函数”，而是教会你如何自己去构建可靠的后端逻辑。

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我注意到这本书在介绍ASP.NET中的安全性议题时，采取了一种非常负责任的态度。它没有把安全当成一个可有可无的附加模块，而是贯穿于整个开发流程的始终。作者详细阐述了跨站脚本（XSS）和跨站请求伪造（CSRF）的原理，并且提供了.NET框架内置的防御机制如何应对这些攻击的具体代码实现。这种将安全意识融入基础教学的做法，体现了作者对现代Web应用风险的深刻理解。读完这部分内容，我不仅学会了如何正确地处理用户输入和输出编码，更重要的是建立了一种“默认不信任外部数据”的安全思维。对于任何准备投入生产环境的开发者来说，这本书在安全方面的深入浅出讲解，提供了宝贵的实战指导，确保你构建的应用不是一个华而不实的空壳，而是一个能抵御常见威胁的坚固堡垒。

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这本书简直是为那些想在.NET世界里站稳脚跟的初学者量身定做的。从最基础的环境搭建开始，作者就展现出一种极其耐心和细致的风格。我记得我刚接触编程那会儿，光是配置Visual Studio和IIS就快把我逼疯了，但这本书里对每一步的截图和文字说明都清晰到不行，生怕你跟不上。它没有一上来就抛出一堆深奥的概念，而是采用了一种循序渐进的方式，用非常生活化的比喻来解释像“请求生命周期”这种核心概念。读起来完全没有压力，就像旁边坐着一位经验丰富的前辈手把手在教你一样。特别是关于Web Forms的基础控件讲解，讲得非常透彻，把事件驱动模型的精髓阐释得淋漓尽致。对于想打下扎实基础，避免日后在常见问题上浪费时间的读者来说，这绝对是本值得反复研读的入门指南。它构建的是一座坚实的桥梁，让你安全地从零基础迈入到实际的Web开发领域。

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这本书的叙事风格非常平实，没有那种为了显得高深而故作玄虚的学术腔调，读起来极其舒服，如同与一位经验丰富的同行进行技术交流。它在讲解ASP.NET的MVC架构模式时，没有陷入到各种设计模式的抽象讨论中，而是紧密结合实际的Web应用场景，用清晰的Controller-View-Model的职责划分来指导代码组织。我特别欣赏作者对“关注点分离”原则的强调，这对于维护一个大型、长期项目的可读性和可维护性是核心要素。书中对路由机制的讲解尤其精彩，将复杂的URL重写和映射逻辑分解成几个易于理解的步骤。这种注重工程实践和代码组织艺术的讲解方式，让读者在学习技术本身的同时，也在潜移默化中培养了良好的软件设计素养，这比单纯学会语法重要得多。

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