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页数:297

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出版时间:2008-6

价格:29.00元

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isbn号码:9787302177395

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 程序设计
• 编程入门
• 计算机基础
• 算法
• 数据结构
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• 学习资料

《数据结构与算法分析：C++版》 内容简介 本书深入探讨了数据结构和算法的理论基础与实际应用，以C++语言为载体，旨在帮助读者建立扎实的计算机科学核心素养。全书结构严谨，内容翔实，覆盖了从基础概念到高级复杂算法的广阔领域。 第一部分：基础回顾与初步探索 本部分首先回顾了必要的C++编程知识，重点在于类（Class）、对象、模板（Template）以及面向对象编程（OOP）的核心思想。这为后续复杂数据结构的实现打下了坚实的语言基础。 接着，我们引入了算法分析的基石——渐近分析法。详细阐述了大O（O）、大Omega（Ω）和Theta（Θ）符号的数学定义及其在时间复杂度和空间复杂度评估中的实际意义。通过对常数时间、对数时间、线性时间、线性对数时间、平方时间以及指数时间等典型复杂度函数的深入剖析，读者将学会如何科学地衡量和比较不同算法的效率。 第二部分：线性数据结构 本部分聚焦于最常用且最基础的线性数据组织形式。 数组（Array）：不仅讨论了静态数组，还详细剖析了动态数组（如C++ `std::vector` 的实现原理），包括其高效的随机访问能力以及在空间扩容时的性能开销。 链表（Linked List）：全面涵盖了单向链表、双向链表和循环链表的结构、插入、删除和遍历操作。着重分析了它们在处理频繁插入和删除操作时相对于数组的优势和劣势。 栈（Stack）：作为后进先出（LIFO）的抽象数据类型（ADT），我们探讨了其基于数组和链表的实现，并通过实际案例展示了其在表达式求值、函数调用栈管理中的核心作用。 队列（Queue）：讨论了先进先出（FIFO）的实现，包括普通队列和循环队列，并阐述了它们在模拟系统调度、缓冲区管理等场景中的应用。 第三部分：非线性数据结构（树与图） 这是全书的重点和难点所在，深入解析了层次化和网状结构。 树（Tree）：从基础的树的基本术语开始，详细讲解了二叉树的遍历方法（前序、中序、后序）。随后，深入探讨了高效的自平衡树结构： 二叉搜索树（BST）：其基本操作及在非平衡状态下的性能退化。 AVL 树：引入旋转操作（单旋与双旋）来维持树的平衡，保证查找、插入和删除操作的最坏情况复杂度为 $O(log n)$。 红黑树（Red-Black Tree）：作为实际工程中应用极为广泛的平衡搜索树，本书详细解析了其五个着色性质以及插入和删除操作后如何通过颜色翻转和旋转来恢复性质。 B 树与 B+ 树：重点介绍它们在外部存储（如数据库索引）中的应用，强调多路查找的效率优势。 堆（Heap）：讲解了基于完全二叉树的最大堆和最小堆的结构与维护（上滤/下滤）。进而，通过堆结构实现了高效的优先队列（Priority Queue），并详细分析了堆排序算法的稳定性和 $O(n log n)$ 的性能。 图（Graph）：图论部分是本书的另一大亮点。 表示法：详尽比较了邻接矩阵（Adjacency Matrix）和邻接表（Adjacency List）的优劣及适用场景。 图的遍历：系统讲解了广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS），并展示了它们在连通性判断、拓扑排序中的应用。 最短路径算法：全面覆盖了Dijkstra 算法（针对非负权图）和Bellman-Ford 算法（可处理负权边，可检测负权环）。对于所有顶点对的最短路径问题，则引入了Floyd-Warshall 算法。 最小生成树（MST）：详细阐述了基于贪心策略的Prim 算法和Kruskal 算法，并分析了它们与优先队列和并查集结构的结合。 第四部分：高级算法设计与分析 本部分将视角从数据结构扩展到通用的算法设计范式。 搜索与排序：除了基础的线性搜索和二分查找，本书深入分析了高级排序算法，包括快速排序（Quick Sort）的枢轴选择策略、归并排序（Merge Sort）的稳定性，以及堆排序的优化实现。 分治法（Divide and Conquer）：通过求解Strassen 矩阵乘法、合并排序等经典案例，展示了如何将问题分解、解决子问题并合并结果。 贪心算法（Greedy Algorithms）：通过活动安排问题、霍夫曼编码（Huffman Coding）等实例，阐明贪心选择性质和最优子结构。 动态规划（Dynamic Programming, DP）：这是本书处理优化问题的核心工具。通过斐波那契数列、背包问题（0/1 背包与完全背包）、最长公共子序列（LCS）等经典案例，清晰地介绍了 DP 的两大要素：重叠子问题和最优子结构，并展示了自底向上（Bottom-Up）的实现技巧。 第五部分：散列与高级主题 散列（Hashing）：详细介绍了散列表（Hash Table）的工作原理，包括散列函数的设计（如除法、乘法），以及冲突解决策略：链地址法（Separate Chaining）和开放寻址法（线性探测、二次探测、双重散列）。分析了装载因子（Load Factor）对性能的影响。 并查集（Disjoint Set Union, DSU）：重点讲解了如何使用路径压缩（Path Compression）和按秩合并（Union by Rank）这两项关键优化，使得集合的查找和合并操作的复杂度接近常数时间 $O(alpha(n))$， $alpha(n)$ 是反阿克曼函数。 特色与目标读者 本书的特色在于理论的严谨性与 C++ 模板化实现的紧密结合，每种数据结构和算法都提供了清晰、高效的 C++ 代码实现，便于读者进行调试和扩展。 本书适合计算机科学、软件工程等相关专业的高年级本科生和研究生作为教材或参考书，也适合有一定 C++ 基础，希望系统性梳理和提升算法与数据结构功底的软件开发工程师进行深度学习。通过本书的学习，读者将能够熟练地选择和设计最高效的数据组织方式和算法来解决实际的计算难题。

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这本《C语言程序设计》简直是为我这种编程新手量身定做的！我之前试过好几本教材，要么是理论堆砌，看得我云里雾里，要么就是代码示例太简单，根本无法应对实际问题。但这本书的叙述方式非常接地气，就像一个经验丰富的前辈手把手带着你入门。它没有一开始就抛出那些让人望而生畏的指针和内存管理概念，而是循序渐进地从最基础的变量、数据类型讲起，每一步都配有详尽的解释和贴合实际场景的例子。我特别欣赏它在讲解循环结构和函数设计时的那份耐心，即便是像我这样对抽象思维比较吃力的读者，也能很快抓住核心逻辑。而且，书中的习题设计也是一绝，它们不是那种死记硬背的题型，而是鼓励你去思考、去动手实践，很多题目都带着一点小小的“陷阱”，让人在解决的过程中，对C语言的底层机制有了更深刻的理解。读完前几章，我已经能自信地写出一些简单的小工具了，那种成就感是其他任何学习材料都无法比拟的。强烈推荐给所有想扎实掌握C语言基础的初学者，这本书绝对是你的“第一本好老师”。

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这本书给我最大的感受就是“深度和广度兼具”。我之前看过一些侧重于嵌入式开发的C语言书籍，它们往往会过度强调特定硬件平台的技巧，导致对C语言标准本身的讨论不够深入。但《C语言程序设计》显然有着更宏大的视野。它花了不少篇幅来讨论C语言的标准库函数的设计哲学，以及一些高级特性，比如可变参数宏的使用、预处理器的高级技巧等等。我记得有一个章节专门讲解了如何用标准C实现一个简易的内存池，那种代码的精妙和对性能的极致追求，让我这个老程序员都感到震撼。这本书不满足于教你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么这么做”，以及在不同的设计权衡下应该如何选择最优方案。对于那些希望深入理解C语言在操作系统、编译器等核心领域是如何发挥作用的读者来说，这本书简直是一部案头的“圣经”，值得反复研读，每次重读都会有新的领悟。

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我买这本书主要是为了应付即将到来的期末考试，毕竟我们系的指定教材就是它。一开始我对这种“官方”教材普遍比较抗拒，总觉得它们写得过于教条和枯燥，阅读体验极差。然而，《C语言程序设计》这本书却出乎意料地“好读”。它的排版设计很注重读者的视觉感受，字体大小、行间距处理得当，大量的代码块都有清晰的语法高亮，即使是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。更重要的是，这本书在理论阐述和实际应用之间的平衡把握得恰到好处。比如，讲到文件操作时，它不仅仅停留在 `fopen` 和 `fprintf` 这些基本函数上，还深入探讨了不同操作系统下文件缓冲区的差异，以及如何进行高效的二进制文件读写，这对于我们未来做底层系统开发工作来说，绝对是宝贵的知识储备。它就像一本工具书和教科书的完美结合体，既能满足应试需求，又能培养真正的工程素养。

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说实话，我拿到这本书的时候，内心是有点忐忑的，毕竟C语言的名声在外，总觉得它晦涩难懂。但翻开这本书后，我的担忧立刻烟消云散了。它对数据结构的引入处理得极其巧妙，没有生硬地脱离C语言的语法框架，而是将结构体、链表这些概念，完美地嵌入到C语言的编程实践中去。我尤其佩服作者在讲解内存模型时的那股“狠劲儿”，他没有回避C语言最核心也最容易出错的部分——指针操作。然而，他处理的方式不是简单地警告你“别碰”，而是通过大量精妙的图示和反例，把内存地址、堆栈的分配过程描绘得淋漓尽致。读到关于指针与数组之间关系的章节时，我感觉自己多年的一个“心结”终于被解开了。这本书的行文风格非常老练和专业，用词精准，逻辑严密，阅读起来有一种酣畅淋漓的感觉，仿佛正在跟随一位大师在计算机科学的迷宫中探险。对于已经有一定编程基础，希望将C语言提升到系统底层理解层次的进阶学习者来说，这本书的价值是无可估量的。

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说实话，我已经很久没有遇到一本能让我感到如此“惊喜”的技术书籍了。这本书的结构设计堪称艺术品。它非常注重知识点的内在联系性，每一个新的概念似乎都是对前一个概念的自然延伸和深化，使得整个学习过程如同攀登一座层层递进的高塔，每登上一层，视野就开阔一分。我特别喜欢它在每章末尾设置的“编程思辨”小节，这些小节通常会抛出一个在实际开发中经常遇到的模糊问题，然后引导读者从C语言的特性出发，理性地分析并给出解决方案，这极大地锻炼了我的批判性思维。例如，它对于结构体成员的顺序对齐问题进行了深入的剖析，这在很多其他教材中只是草草带过的一笔。通过这本书，我不仅掌握了C语言的语法，更重要的是，建立起了一套严谨的、面向底层的程序设计思维模型。这本书不仅是一本教材，更像是一份关于如何成为一个优秀C语言工程师的修行指南。

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