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出版者:电子工业出版社

作者:张永强

出品人:

页数:390

译者:

出版时间:2007-10

价格:38.00元

装帧:平装

isbn号码:9787121051203

丛书系列:

图书标签:

• Java
• 程序设计
• 应用
• 教程
• 编程入门
• 软件开发
• 计算机科学
• JavaSE
• 教学
• 教材

《数据结构与算法（C++实现）》 【图书简介】 本书是一本深度剖析数据结构与经典算法的专业著作，旨在为计算机科学、软件工程及相关专业的学生和工程师提供一套严谨、全面且高度实用的学习资源。全书以C++语言为载体，详细阐述了数据结构的核心概念、实现原理及其在解决复杂计算问题中的应用。我们摒弃了停留在理论表面的讲解，而是聚焦于如何将抽象的理论转化为高效、可维护的C++代码。 第一部分：基础与抽象数据类型（ADT） 开篇部分将为读者夯实基础，首先回顾C++面向对象编程的精髓，重点强调模板（Templates）在构建通用数据结构中的关键作用。我们将深入探讨抽象数据类型的概念，理解封装、接口和实现之间的职责分离。 数组与动态内存管理： 详细解析静态数组与动态数组（如`std::vector`的内部机制）的内存布局和性能差异。特别关注C++中的智能指针（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`）如何辅助我们安全地管理底层内存，避免传统C风格的内存泄漏问题。 链表家族的精细化实现： 不仅涵盖单链表、双向链表，还将深入探讨循环链表。每一章节都会提供从零开始的C++类实现，包括对头插、尾插、任意位置删除、以及高效的节点查找算法的详尽分析。我们还会对比不同链表结构的插入/删除时间复杂度，并结合实际场景讨论何时选用链表而非数组。 栈（Stack）与队列（Queue）： 阐述LIFO和FIFO的原理，并分别展示如何利用数组和链表实现这两种重要的线性结构。对于队列，我们将重点讲解循环队列的实现技巧，以及在生产者-消费者模型中的应用场景，例如在操作系统和网络编程中的初步映射。 第二部分：非线性结构的深度探索 本部分是本书的核心，将引导读者进入结构更为复杂、应用更为广泛的非线性数据结构领域。 树（Trees）的系统化学习： 从基础的二叉树出发，详细剖析其遍历方法（前序、中序、后序，以及层序遍历），并提供递归与非递归的完整C++代码实现。随后，我们将重点攻克平衡树的概念。 二叉查找树（BST）： 讲解其查找、插入、删除操作的原理及最坏情况下的性能退化。 AVL 树与红黑树（Red-Black Trees）： 这两部分内容是本书的亮点。我们将逐步分解AVL树的旋转操作（单旋与双旋），并系统地介绍红黑树的五大插入/删除维护性质。对红黑树的讲解将力求清晰，使其复杂性易于理解和编程实现。 堆（Heaps）与优先队列（Priority Queues）： 深入分析二叉堆的结构特性，重点阐述如何用数组高效地表示堆，以及`heapify`（堆化）算法的实现。我们将展示如何基于二叉堆高效实现优先队列，并将其应用于Dijkstra算法的优化中。 图（Graphs）的建模与遍历： 图论是算法的基石。本书详细讲解了图的两种主要表示方法：邻接矩阵和邻接表，并对比了它们在稀疏图和稠密图中的空间和时间效率。遍历算法方面，我们将详尽讲解广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）的递归与迭代实现，并辅以大量图示解释其工作流程。 第三部分：高级算法与性能分析 理论的价值在于应用。第三部分将侧重于设计思想和高效算法的实现，这是区分优秀程序员的关键能力。 搜索算法的精进： 除了基础的线性搜索，我们将深入探讨二分查找的各种变体（如查找第一个/最后一个匹配项），并分析其在已排序数据集上的最优性能。 排序算法的全面比较： 全面覆盖经典的排序算法，包括：冒泡、选择、插入排序（作为基础）、快速排序（Quicksort）的枢轴选择策略与优化、归并排序（Merge Sort）的稳定性分析，以及堆排序的应用。每种排序算法都会提供标准的C++实现，并进行严格的平均、最好和最坏时间复杂度的对比分析。 最短路径与最小生成树： 在图论算法部分，我们将实现和分析寻找最短路径的经典算法： Dijkstra算法： 结合优先队列（堆）的优化版本实现。 Floyd-Warshall算法： 动态规划思想在全源最短路径问题上的应用。 最小生成树（MST）： 详细讲解Prim算法和Kruskal算法的实现逻辑，并重点分析Kruskal算法中并查集（Disjoint Set Union, DSU）的高效结构和路径压缩、按秩合并的优化技巧。 动态规划（DP）入门与实践： 介绍DP的核心思想——最优子结构和重叠子问题。通过经典的“背包问题”、“最长公共子序列”等范例，引导读者掌握自底向上（Bottom-Up）和自顶向下（Top-Down，带记忆化搜索）的实现方法，培养从复杂问题中提取状态转移方程的能力。 面向读者 本书适合具备C++编程基础，希望系统掌握数据结构原理并提升算法设计能力的在校学生（大二、大三）以及希望夯实内功、准备高阶技术面试的软件开发工程师。我们不假设读者已精通所有复杂算法，但要求读者愿意投入精力去理解并亲手实现每一个关键结构和算法。全书所有代码均经过严格测试，可直接用于学习和项目参考。通过本书的学习，读者将能够准确评估不同解决方案的性能，并为构建高效、健壮的软件系统打下坚实的基础。

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这本书在提供核心技术讲解的同时，还非常巧妙地植入了现代编程的一些理念和趋势。例如，在讲解日期时间API时，它很自然地引入了Java 8引入的新特性，而不是固守过时的`Date`和`Calendar`类，这表明作者紧跟技术栈的更新。更让我赞赏的是，书中对单元测试（JUnit）的介绍，虽然不是全篇重点，但却在适当的地方展示了如何为自己的代码编写测试用例，这极大地培养了我的质量意识。要知道，在很多初级教程中，“测试”这个环节是完全缺失的。这本书的价值就在于，它不仅教会你“如何写出能跑的代码”，更引导你思考“如何写出健壮、可维护、可测试的代码”。这种前瞻性的教学，让我觉得我购买的不仅仅是一本关于Java基础用法的书籍，更是一份通往更专业、更规范的软件开发之路的入门地图，让我对未来的深入学习充满了信心和期待。

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我对这本书的语言风格感到非常舒适，它有一种老派技术专家那种沉稳而又充满热情的笔调。阅读过程中，我感觉不像是在跟一本冰冷的工具书对话，更像是有一位经验丰富的前辈在旁边耐心地指导我。这种风格体现在对一些“陷阱”和“误区”的强调上。作者会在关键时刻插入一些醒目的警告框，比如关于内存泄漏的常见原因、多线程编程中死锁的预防，这些都是新手最容易踩的坑，但市面上很多教材往往一带而过。这本书则会深入剖析这些问题的成因，并提供一套行之有效的排查和避免策略。特别是对于Java虚拟机（JVM）的内存模型和垃圾回收机制的介绍，它没有选择过度深入到JIT编译器的复杂细节，而是聚焦于如何通过调整参数和优化代码来提升程序性能，把握住了“应用教程”的核心定位——够用、好用、高效。这种恰到好处的深度控制，让技术探索的旅程变得既充实又不至于迷失方向。

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这本书的排版和结构布局简直是教科书级别的典范，每一个章节的划分都显得深思熟虑，逻辑链条清晰得让人惊喜。我特别欣赏它在代码示例上的处理方式。很多技术书籍的代码块都排得密密麻麻，看着就头疼，但这本书不同，它对每一个关键代码段都会进行精细的注释和拆解，甚至在一些复杂算法的实现前，会先用伪代码或者流程图的方式进行预演。我记得有一次学习到集合框架时，面对List、Set、Map的各种实现类和它们的底层结构差异，我感到非常混乱。这本书的处理方式是先用一张清晰的UML图梳理它们的关系，然后针对性地对比了ArrayList和LinkedList在增删改查操作上的性能差异，并给出了实际应用场景的选择建议。这种“理论铺垫—视觉辅助—实战指导”的教学路径，极大地降低了知识吸收的难度。读完一整个模块，我不是只记住了几个API名称，而是真正理解了它们“为什么”要这么设计，这对于我后续进行代码优化和设计至关重要。这种细致入微的编排，体现了作者极高的专业素养和对读者的尊重。

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这本书的封面设计确实挺抓人眼球的，那种深邃的蓝色调，配上简洁的字体排版，给我的第一印象就是专业、严谨。我之前在网上找过几本Java入门的书，要么是内容太浅，学完感觉还是零基础；要么就是上来就堆砌理论，看得人昏昏欲睡。拿到这本《Java程序设计应用教程》后，我立刻翻了几章。首先，它在基础概念的讲解上非常到位，不像有些书那样直接跳过“为什么”，而是会花时间解释底层逻辑。比如，在讲到面向对象编程（OOP）的三大特性时，作者不仅仅是给出了定义，还用了很多贴近生活的例子来类比，让我这个编程新手很快就理解了抽象的封装、继承和多态。尤其让我印象深刻的是，书中在讲解异常处理的部分，不仅教了如何使用`try-catch-finally`，还详细分析了常见的运行时异常和编译时异常的区别和处理的最佳实践，这点在很多入门教材里是被忽略的。我感觉作者是真正站在学习者的角度思考过，知道我们在哪些地方容易卡壳，并在这些关键点上提供了足够的深度和广度。这种讲解方式，让我在学习过程中很少需要频繁地去搜索其他资料来补充理解，极大地提高了我的学习效率。

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这本书的实战性内容远远超出了我的预期，它完全摆脱了那种“纸上谈兵”的空泛感。我通常对纯理论的书籍敬而远之，因为学完后发现自己写不出任何有用的东西。但这本书在每个章节末尾都设置了“项目实践小贴士”或者“模块集成挑战”，这些都不是简单的习题，而是非常贴近真实开发环境的小任务。例如，在讲解文件I/O的时候，它引导读者去构建一个简单的日志记录器，需要处理文件路径的合法性检查、缓冲区的使用以及异常的优雅捕获。这种循序渐进的项目驱动学习法，让我感觉自己不是在“学习一门语言”，而是在“解决实际问题”。而且，书中的所有示例代码，我都亲手敲了一遍，发现它们不仅能够顺利编译运行，而且结构清晰，命名规范，非常适合作为我未来自己写程序的范本。这种高质量的实践指导，对于希望尽快将所学知识转化为生产力的读者来说，简直是无价之宝。

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