数据结构与算法分析

数据结构与算法分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学出版社
作者:Frank.M.Carrano
出品人:
页数:870
译者:金名
出版时间:2007-11
价格:98.00元
装帧:
isbn号码:9787302162698
丛书系列:世界著名计算机教材精选
图书标签:
  • 数据结构
  • 算法
  • java
  • 编程
  • 计算机
  • 世界著名计算机教材精选
  • 软件开发
  • 设计
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  • 算法分析
  • 计算机科学
  • 编程基础
  • 时间复杂度
  • 空间复杂度
  • 链表
  • 排序算法
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具体描述

“数据结构”是计算机专业的基础与核心课程之一,Java是现今一种热门的语言。本书在编写过程中特别考虑到了面向对象程序设计(OOP)的思想与Java语言的特性。它不是从基于另一种程序设计语言的数据结构教材简单地“改编”而来的,因此在数据结构的实现上更加“地道”地运用了Java语言,并且自始至终强调以面向对象的方式来思考、分析和解决问题。

本书是为数据结构入门课程(通常课号是CS-2)而编写的教材。作者Frank Carrano在编写过程自始至终特别考虑到了Java与对象,为教师和学生提供了一种精心设计并经过教学实验的方式借助Java讲授ADT和对象。本书独特的设计将内容组织为相对较短的章。这种方式使学习更容易,并留出了教学的机动性。本书教给学生如何使用线性表、词典、栈、队列等等来组织数据。利用这些数据组织方式,学生们将学到算法设计的相关技术。书中的“编程提示”给读者额外的编程建议;大量的插图使讲解更形象生动;自测题贯穿各章,书末还给出了答案。本书适合作为数据结构的教学用书。

本书还提供了丰富的教辅材料,内容包括PPT、源代码、实验手册与实验解答、练习解答和项目设计解答等,非常适合作为数据结构的教学用书。

【本书特点】

31个相对短的章可以按各种顺序阅读。

单独但相关的章将ADT的说明与实现分开。

用很多例子说明新的概念。

突出的“注”强调了关键的内容并提供补充注释。

“编程提示”给出附加的编程建议。

大量的插图使讲解更形象,更易于理解。

贯穿全书的自测题及其答案均是根据本书内容精心制作的。

前几章的内容覆盖了Java类、继承、多态性及类的设计。

Java代码包含javadoc注释。

附录复习了Java基础、异常、文件及文档。

为教师提供了丰富的教辅材料,包括PowerPoint幻灯片、实验手册和解答,以及部分练习与项目设计的答案。

《算法的艺术:从基础到精通》 一、 探索计算的无限可能 你是否曾对计算机程序的神奇运作感到好奇?那些看似简单的操作背后,隐藏着怎样的智慧?《算法的艺术:从基础到精通》将带你踏上一场深度探索计算艺术的旅程,揭示驱动现代科技的底层逻辑。本书并非仅仅罗列枯燥的代码,而是旨在让你真正理解并掌握解决问题的核心思想——算法。我们将从最基础的概念入手,循序渐进,引领你领略算法的优雅与力量,让你在面对复杂问题时,能够游刃有余,找到最优解决方案。 二、 夯实基础,构建坚实知识体系 本书的第一部分,我们将为你构建坚实的知识基础。你将深入了解: 基本数据组织的艺术: 学习如何高效地组织和存储数据,这是任何复杂算法的基石。我们将详细讲解数组、链表、栈、队列等经典数据结构,不仅会介绍它们的定义和基本操作,更会深入分析它们的优劣势,让你理解在不同场景下选择何种数据结构能带来最佳性能。例如,在需要频繁插入删除的场景,你将理解链表的优势;而在需要快速随机访问的场景,数组则是不二之选。 算法的语言: 学习如何清晰、准确地描述算法。我们将介绍伪代码的使用,它是一种介于自然语言和编程语言之间的表达方式,能够帮助你清晰地思考和沟通算法设计。同时,你还将接触到算法复杂度的分析方法,例如时间复杂度和空间复杂度,理解“O”表示法的含义,从而能够客观地评估算法的效率,避免“慢”成为阻碍。 三、 经典算法的魅力绽放 在掌握了基础知识后,本书将进入算法的核心世界。你将逐一领略那些被奉为经典的算法,并理解它们在实际应用中的重要性: 排序的智慧: 从基础的冒泡排序、选择排序,到效率更高的快速排序、归并排序,再到原地排序的堆排序,我们将不仅讲解它们的实现细节,更会深入分析它们的比较次数、交换次数,以及在不同数据集上的表现。理解这些排序算法的演变过程,本身就是对效率不懈追求的体现。 搜索的捷径: 学习如何快速而准确地在海量数据中找到目标。你将深入理解线性搜索的局限性,然后掌握高效的二分搜索,并学习其在有序数据集中的惊人威力。我们还将探讨更复杂的搜索算法,如哈希表的查找原理,让你理解如何在近乎常数时间内完成查找。 图的探索: 图论是描述对象之间关系的重要数学工具,在计算机科学中无处不在。本书将带领你探索图的遍历算法,如广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS),理解它们在路径查找、连通性分析等方面的应用。你还将学习最短路径算法,如Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法,理解它们如何在网络路由、社交网络分析等领域发挥关键作用。 树的结构与应用: 树是一种重要的非线性数据结构,在文件系统、数据库索引、表达式解析等方面有着广泛应用。你将学习二叉树、二叉搜索树、平衡二叉搜索树(如AVL树、红黑树)等,理解它们的特性和操作。特别是对于平衡二叉搜索树,我们将深入分析它们如何通过旋转等操作来维持高度平衡,从而保证查找、插入、删除操作的对数时间复杂度。 四、 高级算法的挑战与突破 随着知识的深入,我们将一同挑战更高级、更具挑战性的算法领域,拓展你的算法视野: 动态规划的艺术: 掌握一种能够将复杂问题分解为若干个子问题,并利用子问题的解来构建原问题解的强大思维方法。我们将通过经典的例子,如斐波那契数列、背包问题、最长公共子序列等,让你深刻理解动态规划的“最优子结构”和“重叠子问题”特性,并学会如何设计状态转移方程,从而解决许多看似棘手的优化问题。 贪心算法的直觉: 学习如何在每一步选择当前看起来最优的策略,期望能够达到全局最优。你将理解贪心算法的适用条件,并通过实例,如活动选择问题、最小生成树(Prim算法和Kruskal算法)等,来体会它的简洁与高效。 回溯与分支限界的探索: 学习如何通过系统地搜索所有可能的解,并适时地剪枝,以避免不必要的计算。你将接触到经典的组合问题,如N皇后问题、数独求解等,理解回溯算法的递归思想,以及分支限界算法如何通过剪枝策略来优化搜索效率。 字符串匹配的效率: 学习如何快速地在文本中查找特定的字符串模式。除了简单的朴素匹配算法,你还将深入了解KMP(Knuth-Morris-Pratt)算法,理解其如何利用预处理模式串来避免不必要的比较,从而实现线性的匹配时间复杂度。 五、 实践出真知:用代码实现智慧 理论学习固然重要,但算法的真正价值在于实践。《算法的艺术:从基础到精通》鼓励读者将所学知识付诸实践。本书将在讲解算法的同时,提供详实的伪代码,并引导读者将其转化为实际的编程实现。我们鼓励你使用自己熟悉的编程语言,动手编写代码,运行测试,观察结果,并与理论分析进行对比。通过大量的实践,你将逐渐培养出对算法的直觉,并能够灵活地运用它们来解决实际问题。 六、 融会贯通,成为算法的驾驭者 本书的目标不仅仅是让你学会几种算法,更是要培养你成为一名优秀的算法设计者和分析者。我们将引导你思考: 如何根据问题特性选择最合适的算法? 如何分析算法的效率,并对其进行优化? 如何在有限的资源下,设计出兼顾时间和空间的算法? 通过对不同算法的比较和分析,你将逐渐建立起一种解决问题的思维模式,能够从更宏观的视角审视问题,并找到最优雅、最有效的解决方案。 《算法的艺术:从基础到精通》是一本为你量身打造的算法学习指南。无论你是计算机科学专业的学生,还是对算法充满好奇的开发者,亦或是希望提升编程能力的爱好者,本书都将是你宝贵的财富。让我们一起,用算法的智慧,创造无限可能。

作者简介

目录信息

第0章 引言第1章 Java类第2章 从已有类到创建新类第3章 类的设计第4章 线性表第5章 用数组实现线性表第6章 用链表实现线性表第7章 完成线性的链表现第8章 迭代器第9章 算法的效率第10章 递归第11章 排序入门第12章 快速排序算法第13章 有序表第14章 继承与线性表第15章 可变对象、不可变对象与可克隆对象第16章 查找第17章 词典第18章 词典的实现第19章 散列概述 第20章 用散列实现词典第21章 栈第22章 栈的实现第23章 队列、双端队列与估先队列第24章 队列、双端队列与估先队列的实现第25章 树第26章 树的实现第27章 二叉查找树的实现第28章 堆的实现第29章 平衡查找树第30章 图第31章 图的实现附录A Java基础附录B 异常处理附录C 文件输入与输出附录D 文件与程序设计风格附录E 自测题答案
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书最让我印象深刻的一点是,它将理论知识与实际应用紧密结合。作者不仅仅是讲解算法的原理,更重要的是,他会告诉你这些算法在现实世界中是如何发挥作用的。比如,在介绍哈希表时,他会联系到数据库索引、缓存系统等实际场景,让你明白哈希表为何如此高效。书中关于字符串匹配算法的章节,也让我对正则表达式、文本编辑器中的搜索功能有了更深刻的理解。他会详细解释KMP算法和Boyer-Moore算法的工作原理,并通过生动的例子说明它们在实际场景中的优势。我还特别喜欢他关于文件压缩算法的介绍,如霍夫曼编码,这让我看到了数据结构和算法在信息论领域的应用。读完相关章节,我感觉自己看待很多日常技术问题的方式都发生了改变,开始能够从算法的角度去分析和解决问题。

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坦白说,这本书在某些地方确实给我带来了不小的挑战,但这正是它的价值所在。作者并没有刻意回避算法的复杂性,而是以一种非常严谨的态度去呈现。尤其是在讲解树和图的遍历算法时,他反复强调了递归和迭代的区别,以及它们在实现上的细微差别。我花了不少时间才完全理解这些内容,但一旦我攻克了这些难点,那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。他用大量的数学证明和严谨的推导,让你不仅仅知其然,更知其所以然。例如,在证明某个算法的正确性时,他会一步步地展示如何通过数学归纳法或者其他证明技巧来确保算法的可靠性。这对于希望深入理解算法原理的读者来说,是极其宝贵的。我个人在学习过程中,经常会反复阅读关于回溯法和分支限界法的章节,这些算法的思路确实非常巧妙,但也需要相当的逻辑推理能力才能掌握,而这本书恰恰提供了最扎实的理论基础和最清晰的讲解。

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这本书绝对是计算机科学领域的一颗明珠,即使你已经对算法和数据结构有了基础的了解,它依然能带给你意想不到的惊喜。我最欣赏的是作者在讲解时那种循序渐进、深入浅出的方式。比如,当你还在消化链表和栈的知识时,作者就已经巧妙地引入了递归的思想,并通过各种经典问题来展示递归的强大力量。而且,他不仅仅满足于给出算法的伪代码,更重要的是,他会深入剖析算法的时间复杂度和空间复杂度,让你真正理解为什么某个算法比另一个更优越。书中大量的图示和例子,就像一盏盏明灯,照亮了抽象的概念,让原本枯燥的理论变得生动有趣。我尤其喜欢书中关于图论部分的处理,从最基础的图的表示方法,到深度优先搜索和广度优先搜索的应用,再到最短路径算法,每一步都衔接得恰到好处,让你能够清晰地看到这些算法是如何一步步解决实际问题的。读完相关章节,我感觉自己对图这种复杂数据结构的理解上升了一个新的高度,也对如何高效地处理图相关问题有了更清晰的思路。

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我必须说,这本书的叙事风格非常独特,它不像市面上许多枯燥的技术书籍那样,仅仅罗列概念和公式。作者更像是一位经验丰富的导师,在引导你学习的过程中,时不时会抛出一些引人深思的问题,让你主动去思考,去探索。例如,在讲解动态规划时,他没有直接给出“备忘录法”和“自顶向下”的定义,而是先让你思考如何用递归解决一个实际问题,然后再引导你发现递归的重叠子问题,最终引出动态规划的精髓。这种“寓教于乐”的方式,让我感觉学习过程更像是一次智力冒险,充满了探索的乐趣。书中关于排序算法的讨论,更是让我大开眼界。不仅仅是快速排序、归并排序这些耳熟能详的算法,作者还对它们进行了细致的比较和分析,讨论了在不同数据分布情况下,哪种算法更占优势。他还提到了许多更高级的排序算法,比如基数排序和桶排序,并解释了它们适用的场景,这极大地拓宽了我对排序算法的认知边界。

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这是一本能够真正提升你编程思维的书籍。作者在介绍各种数据结构和算法时,始终贯穿着“如何选择最合适的数据结构”和“如何设计最高效的算法”这一主线。他会引导你去思考不同数据结构的优缺点,以及在面对不同问题时,应该优先考虑哪种结构。比如,在讲解队列和栈时,他会分析它们在函数调用栈、任务调度等场景下的应用。而对于堆这种数据结构,他则会详细解释其在优先队列、堆排序等方面的应用,并深入分析堆的插入和删除操作的时间复杂度。我尤其欣赏他对“权衡”的强调,他会告诉你,没有万能的算法,只有在特定场景下最优的算法。这种思维方式对于培养一个优秀的程序员至关重要。在学习过程中,我发现自己不再盲目地去实现一个功能,而是会先思考数据的组织方式和可能的算法选择,这极大地提高了我的代码效率和质量。

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力推

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看了一大半,这本书写得很好,后面没时间细看地,浏览了一下

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