Programming and Problem Solving With C++ pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Jones & Bartlett Pub

作者:Weems, Chip/ Dale, Nell B./ Headington, Mark R.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:$94.95

装帧:Pap

isbn号码:9780763727499

丛书系列:

图书标签:

• C++
• C++
• 编程
• 问题解决
• 算法
• 数据结构
• 初学者
• 入门
• 编程语言
• 计算机科学
• 练习题

好的，以下是一份针对一本名为《编程与问题解决：C++实践指南》的书籍的详细简介，该简介旨在全面介绍其内容、目标读者以及学习价值，同时避免提及您提到的原书名及其内容。 --- 《编程与问题解决：C++实践指南》 内容概要与核心价值 本书是一本深度聚焦于使用C++语言进行系统化问题解决的实践教程。它不仅仅是一本语法参考手册，更是一套旨在培养读者计算思维和高效算法设计能力的综合性学习资源。全书结构严谨，内容循序渐进，从C++语言的基础构建模块入手，逐步引导读者进入面向对象设计、高级数据结构以及复杂算法实现的领域。 本书的核心理念在于：编程不仅仅是编写代码，更是理解问题、抽象模型并最终实现高效解决方案的过程。我们致力于将C++这一强大而底层的语言工具，转化为解决现实世界复杂挑战的利器。 第一部分：C++语言基础与计算思维的奠基 本部分旨在为初学者或希望巩固基础知识的开发者打下坚实的基础。我们将C++的特性置于解决问题的背景下进行讲解，而非孤立地罗列语法规则。 第1章：现代C++环境搭建与基础语法 本章首先介绍现代C++（C++11/14/17标准）的开发环境配置，包括编译器选择、集成开发环境（IDE）的使用以及基本的项目管理流程。随后，深入探讨变量、基本数据类型、运算符和流程控制结构（如条件语句和循环）。重点在于如何利用这些基础元素来直接建模简单的逻辑问题，例如数值计算或基本序列处理。 第2章：函数、作用域与模块化编程 函数是结构化编程的基石。本章详细讲解函数的定义、参数传递机制（值传递、引用传递）及其对程序状态的影响。我们引入头文件和源文件的分离概念，教授读者如何构建可重用、易于维护的代码模块。特别关注函数重载和递归的应用，展示递归如何在特定问题（如阶乘、斐波那契数列）中提供优雅的解决方案。 第3章：数组、字符串与内存基础 本部分对C++的内存模型进行初步介绍，重点讨论栈（Stack）和堆（Heap）的概念。我们深入探讨一维和多维数组的声明、初始化和访问。对于字符串处理，我们将对比C风格的字符数组与C++标准库中的`std::string`，并强调在实际问题中选择合适工具的重要性。本章还会引入指针的概念，将其视为直接操作内存地址的强大工具，并强调其带来的安全隐患及正确使用规范。 第二部分：面向对象设计与抽象能力培养 C++的强大源于其对面向对象范式（OOP）的完美支持。本部分将语言特性转化为强大的设计工具。 第4章：类与对象的构造：封装的艺术 本章全面介绍类的定义、成员变量与成员函数。我们重点讲解封装的原则，通过访问限定符（`public`, `private`, `protected`）控制数据的暴露程度。构造函数、析构函数、拷贝构造函数和赋值运算符的生命周期管理是本章的重中之重，确保资源被正确地获取和释放。 第5章：继承、多态与接口设计 深入探讨继承机制，理解“is-a”关系在软件设计中的应用。通过虚函数和纯虚函数，详细讲解运行时多态的实现原理。本章强调如何利用多态性构建灵活、可扩展的软件架构，例如设计一个通用的图形处理框架，使得添加新的图形类型无需修改核心逻辑。 第6章：运算符重载与资源管理 学习如何为自定义类型重载标准运算符，使代码更符合直觉。更关键的是，本章将RAII (Resource Acquisition Is Initialization) 范式引入实践，通过智能指针（如`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`）来自动化内存管理，彻底解决资源泄漏问题，这是构建健壮系统的关键一步。 第三部分：高级数据结构与算法实现 真正的“问题解决”能力体现在对合适数据结构的敏锐选择和对高效算法的精通。本部分将理论与C++实现紧密结合。 第7章：容器、迭代器与标准模板库（STL） STL是C++的宝藏。本章不再将STL视为黑箱，而是深入探究其内部实现原理。详细介绍顺序容器（`vector`, `deque`, `list`）和关联容器（`map`, `set`）的性能特征（时间复杂度分析）。重点讲解迭代器的工作机制，这是连接算法与容器的桥梁。 第8章：链表、栈与队列的定制实现 为了理解容器的底层逻辑，本章要求读者亲手实现基础抽象数据类型（ADT）。包括单向链表、双向链表，以及基于数组和链表实现的栈和队列。通过手动实现，读者能深刻理解`std::list`和`std::vector`在不同操作下的性能权衡。 第9章：搜索与排序算法的性能剖析 本章是算法设计的核心。我们实现并分析经典排序算法：插入排序、选择排序、冒泡排序，并将其与高效的快速排序（QuickSort）和归并排序（MergeSort）进行对比。对于搜索，我们将线性搜索与基于二分搜索树的优化进行比较。性能分析（大O表示法）贯穿始终，强调时间复杂度和空间复杂度的实际意义。 第10章：树结构与图论基础 引入更复杂的非线性结构。深入讲解二叉树、二叉搜索树（BST）的遍历（前序、中序、后序）和平衡树（如AVL或红黑树的概念）。随后，过渡到图结构，介绍邻接矩阵和邻接表的表示方法。我们将实现基础的图遍历算法：广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS），并讨论它们在路径查找、连通性判断等实际问题中的应用。 第四部分：高级主题与工程实践 本部分面向希望提升代码质量和解决更复杂计算问题的读者。 第11章：异常处理与错误恢复机制 学习如何设计健壮的程序，优雅地处理运行时错误。详细介绍`try-catch`块的使用，自定义异常类的创建，以及在C++中何时使用异常、何时使用错误码的最佳实践。 第12章：模板编程入门 模板是C++实现泛型编程的关键。本章介绍函数模板和类模板，使读者能够编写适用于多种数据类型的通用代码。我们将解析模板的编译过程，并讨论模板特化和继承的复杂性，旨在为后续学习更复杂的元编程打下基础。 附录：调试技巧与性能调优 提供一套系统的调试流程，教会读者如何使用GDB或IDE内置调试器进行断点设置、单步执行和变量监视。同时，介绍初步的性能分析工具和技巧，帮助读者定位程序瓶颈，实现代码优化。 --- 适用读者 本书特别适合以下人群： 1. 计算机科学专业学生： 作为核心课程的配套教材，提供坚实的理论基础和丰富的实践案例。 2. 初级软件工程师： 希望从脚本语言转向系统级编程，需要全面掌握C++语言特性和工程实践的开发者。 3. 希望提升解决问题能力的自学者： 对计算科学有浓厚兴趣，并愿意投入时间深入理解底层原理和算法逻辑的个体。 通过《编程与问题解决：C++实践指南》，读者将不仅仅掌握C++的语法，更重要的是，学会如何运用这门强大的语言工具，系统、高效地面对和解决日益复杂的计算挑战。

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这本书的语言风格，我个人感受是那种非常沉稳、带有学究气质但又绝不故作高深的讲述方式。 每一章的引言部分，作者都会用一种近乎哲学的口吻，探讨当前讨论的技术点在整个计算机科学领域中的地位和历史演变，这使得学习过程不再是枯燥的指令堆砌，而更像是一场知识的溯源之旅。 这种叙事方式对于培养编程的“大局观”至关重要。 相比于一些市面上充斥着网络流行语和轻浮态度的技术书籍，这本书的严肃性让人倍感踏实。 即使是对于那些相对枯燥的性能优化章节，作者也采用了严谨的数学推导和实际的基准测试数据作为支撑，这为我们这些追求极致效率的开发者提供了坚实的理论后盾。 每次读到关键的理论阐述，总能感受到作者深厚的学术功底和对技术原理的执着探索，这种精神本身就是对读者最好的激励。

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实操性方面，这本书的配套资源和练习设计堪称典范。 很多技术书的练习题要么过于简单，要么就是脱离实际场景的“空中楼阁”，但这本书的习题却恰到好处地衔接了理论与实践的鸿沟。 每一个章节末尾的“挑战性项目”部分，都提供了一个非常贴近工业界实际需求的微型项目，这些项目要求读者综合运用本章所学以及先前积累的知识点。 我记得我花了整整一个周末去完成其中一个关于小型数据库索引模拟的练习，虽然过程很痛苦，但当最终程序成功运行时，那种成就感是无法替代的。 更棒的是，它提供的参考答案和详细解析，并不是直接给出最终代码，而是侧重于分析几种可能的解题思路及其优劣权衡，这种引导性的解析方式，极大地锻炼了独立解决问题的能力，而不是仅仅学会了复制粘贴。

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从整体学习曲线的平滑度来看，这本书的处理方式非常人性化，它完美地避开了初学者最容易产生挫败感的那些“陡坡”。 作者似乎深谙学习者的认知负荷规律，总是采用“小步快跑，逐步递进”的教学策略。 比如，在引入指针和内存管理这些公认的难点时，他们首先会用一个非常形象的“地址簿”或者“图书馆座位”的比喻来建立直观印象，确保读者在进入到复杂的内存地址运算之前，已经对“引用”和“实体”的关系有了清晰的认知。 随后，再逐步过渡到实际的指针操作，这种层层递进的难度设置，让整个学习过程充满了掌控感。 这种对读者心智模型的尊重和照顾，使得这本书不仅适合课堂教学，对于自学者而言，也是一本极度友好的导航工具，让你在浩瀚的编程知识海洋中，始终能清晰地看到前方的灯塔，而不至于迷失方向。

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这本书的排版设计着实让人眼前一亮，内页的字体选择和间距处理都非常考究，阅读起来丝毫没有长时间对着屏幕的那种疲劳感。 尤其赞赏的是，作者在讲解复杂概念时，总能巧妙地穿插一些视觉辅助元素，比如那些流程图和代码块的配色方案，既专业又不失活力。我记得有一次，我在理解一个比较晦涩的递归算法时，书上那个彩色的调用栈图示，简直是瞬间打通了我的思路，比我在网上找的任何教程都要直观得多。 这种对细节的关注，体现了出版方在制作一本优秀技术书籍上的用心良苦。 整体而言，这本书拿在手上就是一种享受，那种纸张的质感和装帧的坚固度，都让人觉得这是一本值得收藏和反复翻阅的工具书，而不是那种看完一次就束之高阁的快消品。 即使是那些纯文本的代码示例，它们的缩进和高亮也做得非常清晰，确保了即便是初学者也能快速定位到关键的逻辑结构，这一点在很多其他教材中是缺失的。

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从内容深度上来说，这本书的覆盖面广度与专业性的平衡拿捏得非常到位，它并非那种只停留在基础语法介绍的“入门玩具”，而更像是一张通往高级编程思维的地图。 我尤其欣赏作者在面向对象设计原则（OOP）部分的处理方式，他没有直接抛出“封装、继承、多态”这些生硬的术语，而是通过一系列精心设计的、与现实世界问题紧密相关的案例，引导读者自己去体会为什么需要这些设计模式。 这种“体验式学习”的方法论，极大地增强了知识的内在粘性。 比如，在讲解异常处理机制时，作者构建了一个虚拟的资源管理系统，让读者亲身感受到缺乏健壮性处理时可能导致的系统崩溃，这种临场感是非常宝贵的。 对于那些已经掌握了基本语法，但渴望提升代码质量和系统架构能力的进阶读者来说，这本书提供的思考框架无疑是极具价值的。 它的深度足以支撑起一个小型软件项目的架构设计，而不是仅仅满足于写出能跑通的“面条式代码”。

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