计算机文化基础上机指导与习题 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:185

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出版时间:2008-6

价格:20.00元

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isbn号码:9787121064869

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好的，这是一本名为《计算机文化基础上机指导与习题》的图书的非该书内容的详细图书简介。 --- 书名：数据结构与算法：理论基础与实践应用 作者： 张伟，李明 出版社： 科技教育出版社 出版日期： 2023年10月 ISBN： 978-7-5388-XXXX-X 定价： 89.00 元 --- 内容简介： 《数据结构与算法：理论基础与实践应用》是一本面向计算机科学、软件工程及相关专业本科生、研究生，以及致力于提升编程能力和算法设计水平的工程师和爱好者的专业教材。本书旨在系统、深入地阐述数据结构的核心概念、经典算法的设计思想、实现细节及其在实际问题中的应用，帮助读者构建扎实的理论基础，并掌握将理论转化为高效代码的实践能力。 本书的编写遵循“理论深度与工程实践相结合”的原则，内容覆盖了从基础数据组织形式到高级算法策略的完整体系。全书共分为十五章，结构清晰，逻辑严谨。 第一部分：基础数据结构与抽象数据类型（ADT） 第1章 绪论与计算模型：本章首先回顾了计算机科学的基本计算模型，强调算法分析的重要性，引入时间复杂度和空间复杂度的严格定义（如大O表示法、Ω表示法），为后续算法效率评估奠定基础。重点讨论了如何从实际问题中抽象出对数据结构的需求。 第2章 线性表（Linear Lists）：详细介绍了线性表的概念，重点剖析了顺序存储结构（数组实现）和链式存储结构（单链表、双向链表、循环链表）的优劣势、基本操作（插入、删除、查找）的复杂度分析。此外，还引入了变种结构如哨兵节点的使用对算法简化和效率提升的影响。 第3章 栈与队列（Stacks and Queues）：作为受限的线性结构，栈（LIFO）和队列（FIFO）是许多高级算法和程序执行流程控制的基础。本章不仅讲解了基于数组和链表的标准实现，还深入探讨了栈在表达式求值、递归实现（如深度优先搜索中的隐式栈）、以及函数调用栈中的核心作用。队列部分则着重于循环队列的实现以优化空间利用率，并讨论了优先队列（基于堆实现）的概念性引入。 第4章 字符串与数组：本章超越了基础的字符数组概念，深入探讨了高效的字符串匹配算法。重点分析了朴素匹配算法的局限性，并详尽讲解了KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法的原理，包括前缀函数（Next数组）的构建和使用，以及Boyer-Moore算法的“坏字符”和“好后缀”规则，展示了如何实现线性时间复杂度的字符串搜索。 第二部分：非线性数据结构与树结构 第5章 树（Trees）概述与基础操作：本章定义了树的基本术语（根、度、深度、高度），并详细阐述了二叉树的遍历算法（前序、中序、后序的递归与非递归实现）。特别强调了中序遍历在还原树结构中的关键作用。 第6章 二叉搜索树（BST）与平衡树：BST是实现动态查找的核心结构。本章不仅讲解了标准BST的插入、删除和查找操作，还深入分析了其最坏情况下的性能退化问题（链表化）。为了解决此问题，本部分将重点介绍AVL树和红黑树（Red-Black Trees）的自平衡机制，包括旋转操作（左旋、右旋）的几何解释及其对维护对数时间复杂度操作的保证。 第7章 堆（Heaps）与优先队列的深度实现：本章聚焦于一种特殊的完全二叉树结构——堆。详细讲解了最大堆和最小堆的构建过程（Heapify），以及基于堆的插入和删除（Extract-Max/Min）操作。在此基础上，系统阐述了如何利用堆实现高效的优先队列，并引出其在Dijkstra算法和Prim算法中的应用。 第8章 B树、B+树及其在外部存储中的应用：面向数据库和文件系统，本章讲解了多路搜索树的概念。重点解析了B树的平衡维护机制，以及B+树相比B树在范围查询和顺序访问方面的优势，为理解索引结构提供了坚实的理论基础。 第三部分：图结构与高级算法 第9章 图（Graphs）的基本概念与矩阵表示：本章定义了图的术语（顶点、边、权重、有向/无向、连通性等）。详尽对比了邻接矩阵和邻接表两种主要存储方式的优缺点，并讨论了它们在不同图密度下的空间和时间效率考量。 第10章 图的遍历算法：系统讲解了图的两种核心遍历方法：深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）。DFS的应用包括连通分量的查找、有向无环图（DAG）的拓扑排序；BFS则聚焦于无权图中的最短路径求解。 第11章 最短路径算法：本章是图论算法的核心。详细讲解了Dijkstra算法（单源最短路径，适用于非负权图），并深入分析了Bellman-Ford算法（可处理负权边，并能检测负权环）。对于所有顶点对的最短路径问题，则引入了Floyd-Warshall算法的动态规划思想。 第12章 最小生成树（MST）算法：针对带权连通图，本章介绍了两种构建最小生成树的贪心策略：Prim算法和Kruskal算法。重点分析了如何结合优先队列或并查集（Disjoint Set Union, DSU）结构来优化算法效率。 第四部分：高级主题与算法设计范式 第13章 查找技术进阶：在回顾了顺序查找和二分查找的基础上，本章重点讲解了哈希表（Hash Tables）。详细探讨了哈希函数的设计原则（如除法、乘法），以及解决冲突的四大方法：链地址法（Separate Chaining）、开放寻址法（线性探测、二次探测、双重哈希）。 第14章 排序算法的深入剖析：本章对排序算法进行了全面总结和深入比较。除了基础的交换排序（冒泡、简单选择）和插入排序外，重点分析了快速排序（Quick Sort）的选择枢轴策略及其平均/最坏性能，以及归并排序（Merge Sort）的稳定性与分治特性。最后，详细讲解了堆排序（Heap Sort）的实现过程。 第15章 算法设计范式：本章提升到方法论层面，系统介绍了贪心算法、分治法和动态规划（Dynamic Programming）的设计哲学。通过经典的背包问题、最长公共子序列、矩阵链乘法等范例，阐明如何识别问题的最优子结构和重叠子问题，并构建状态转移方程。 --- 本书特色： 1. 理论与实践并重： 每种数据结构和算法的讲解都伴随着清晰的伪代码和基于C++/Java/Python（以C++为主线）的实现示例，便于读者对照理解。 2. 复杂度严格分析： 所有核心操作均附带严谨的时间和空间复杂度推导，强化了算法效率意识。 3. 丰富的习题与思考题： 每章末尾设有不同难度的练习题，包括概念理解题、实现题和开放性设计题，以检验和深化读者的掌握程度。 4. 工程化视角： 讨论了数据结构在操作系统、编译器、数据库和网络通信等实际系统中的应用场景。 本书是构建扎实计算机科学基础的必备参考书，对于准备参加专业技术面试、参与复杂软件系统开发的读者具有极高的参考价值。

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这本书的习题部分简直是精华中的精华，难度梯度设置得极其巧妙。基础练习旨在巩固对基本概念的准确记忆和理解，它们简短而直击要害。而随后的综合应用题和设计性任务，则完全提升到了一个更高的层次，它们要求读者进行知识的融会贯通和创新性思考。我惊喜地发现，许多题目并非标准答案的简单复述，而是引导你去探索不同的解决方案，甚至鼓励你挑战书本上既有的方法。这种开放式的设计，极大地激发了我的创造力和解决复杂问题的热情。特别是那些需要结合多个知识模块才能完成的大型项目，成功攻克后带来的成就感是无可比拟的，它真正体现了“学以致用”的价值所在。

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我必须强调一下书中对软件操作细节的描述深度。很多市面上的指导书，要么过于简略，只提及宏观步骤，要么就是对某个特定软件版本的“保姆式”照搬，一旦软件更新就立马过时。然而，这本书的厉害之处在于，它侧重于教授底层的工作原理和核心操作逻辑，而不是拘泥于界面的某个按钮位置。它教会你“为什么”要这么做，而不是简单地告诉你“怎么”点。例如，在介绍文件管理机制时，它深入剖析了不同操作系统下路径解析的差异性，这比单纯地告诉我要“双击”或“右键”要高明得多。这种注重思想而非表象的教学方法，极大地增强了我独立解决未来遇到问题的能力，让我感觉自己掌握了解决一类问题的通用方法论。

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这本书的章节逻辑编排简直是教科书级别的示范，它没有采用传统的“先理论后实践”的呆板模式，而是巧妙地将理论知识点嵌入到具体的实践案例之中。这种“做中学”的教学法，极大地激发了我动手实践的欲望。我发现，每完成一个章节的学习后，我的实际操作能力都有了肉眼可见的提升，而不是仅仅停留在对概念的模糊记忆上。特别是那些设计精巧的实验环节，它们并非是孤立的练习，而是层层递进，前一个实验的成果会自然而然地导向下一个更深入的挑战。这种流畅的知识迁移过程，让我对整体知识体系的构建有了更坚固的认识。对于初学者来说，这种循序渐进的引导无疑是至关重要的，它有效避免了因起点过高而产生的挫败感。

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从内容更新和前沿性的角度来看，这本书做出了令人赞叹的努力。它在保持核心基础知识稳固性的同时，对于近年来计算机文化领域出现的新趋势和新工具也进行了适度的收录和介绍。我特别留意了其中关于网络基础和信息安全伦理的部分，作者没有停留在老旧的定义上，而是结合了当前社会热点事件进行了深入探讨。这种与时俱进的姿态，使得这本书不仅是一份学习资料，更像是一扇通往当代信息社会的窗口。阅读这些内容时，我感受到了一种责任感和批判性思维的培养，这对于培养合格的现代数字公民是至关重要的。这本书显然是经过了反复修订和打磨，才能达到这种兼顾历史深度与时代广度的平衡。

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这本书的排版设计真是让人眼前一亮，完全不同于我之前看过的那些枯燥的计算机教材。封面色彩搭配大胆而富有活力，装帧质量也相当不错，拿在手里沉甸甸的，一看就是用心制作的。内页的字体选择和行距处理都非常人性化，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。更值得称赞的是，插图和图表的质量极高，它们不仅仅是装饰，更是对复杂概念的精准可视化辅助。我尤其欣赏它在关键知识点旁设置的“小贴士”区域，那些小小的提示语，往往能帮我快速抓住核心要义，避免陷入细节的泥潭。这种对细节的极致追求，体现了编者对学习者体验的深刻理解。阅读过程中，我感觉自己不是在啃一本厚重的教科书，而是在跟随一位经验丰富的导师进行一次精心规划的学习之旅，每一步都走得稳健而清晰。

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