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出版者:清华大学出版社

作者:李佳

出品人:

页数:1033

译者:

出版时间:2009-2

价格:99.80元

装帧:平装

isbn号码:9787302192121

丛书系列:

图书标签:

• C
• #程序开发
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深入探索数据结构与算法：从基础到高级应用的实践指南 图书名称： 深入探索数据结构与算法：从基础到高级应用的实践指南 图书简介： 在这个信息爆炸的时代，高效处理和管理海量数据是软件开发成功的基石。本书《深入探索数据结构与算法：从基础到高级应用的实践指南》旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践性的学习路径，覆盖从经典算法理论到现代计算环境中高级应用所需的核心数据结构与算法知识体系。我们不仅仅停留在理论的阐述，更致力于通过详实的图解、丰富的代码示例（主要采用现代的、高性能的编程语言如 Rust 和 Go，辅以必要的 Python 示例进行概念验证），引导读者掌握如何在实际工程中选择、设计和实现最优的数据结构与算法。 本书的结构经过精心设计，旨在确保初学者能够稳固建立基础，而有经验的开发者也能找到提升性能瓶颈、掌握前沿优化技术的深度内容。 --- 第一部分：基础夯实与核心概念 本部分聚焦于构建坚实的基础。我们首先从计算复杂性理论的本质入手，深入解析大O、Ω、Θ记号的实际意义，并教授读者如何准确地分析算法的时间和空间效率，为后续章节的学习打下量化的基础。 章节亮点： 复杂度分析的精妙之处： 不仅讲解渐进分析，更侧重于常数因子对实际性能的影响，以及如何针对特定硬件架构（如缓存局部性）进行微观分析。 线性结构精解： 数组、链表（单向、双向、循环）的内存布局与操作开销对比。重点讨论动态数组（如`std::vector`或Go的切片）的底层实现机制、容量增长策略及其带来的摊还分析。 栈与队列的抽象应用： 深入探讨它们在表达式求值（逆波兰表示法）、递归模拟、缓冲区管理中的角色。特别引入双端队列（Deque）及其在滑动窗口最大值问题中的高效应用。 第二部分：核心数据结构的高效实现与应用 本部分是本书的核心，系统地讲解了构建现代软件系统的关键数据结构。我们力求在讲解其原理的同时，强调其在不同应用场景下的权衡取舍。 树形结构专题： 二叉搜索树（BST）的挑战与超越： 详述标准BST在最坏情况下的性能退化问题。引入AVL树和红黑树的自平衡机制，通过详细的旋转操作图示，确保读者完全理解插入和删除操作如何维持对数高度。此外，还将探讨B树和B+树在数据库索引中的关键作用。 堆（Heap）的原理与实践： 讲解最大堆和最小堆的构建（Floyd算法）。重点展示堆在优先级队列实现、K个最大/最小元素选取以及堆排序中的强大能力。 Trie（前缀树）的强大之处： 不仅用于字符串查找，还深入探讨其在自动补全、IP路由表和字典压缩中的应用。 散列技术与冲突解决： 完美散列与通用散列： 剖析拉链法、开放寻址法（线性探测、二次探测、双重散列）的优缺点和缓存行为。 负载因子与重哈希机制： 深入探讨何时以及如何触发高效的表结构重建，以保证平均O(1)的查找性能。 第三部分：经典算法的深度解析与优化 本部分从算法设计范式的角度，系统性地梳理了解决复杂问题的核心策略。 搜索与遍历： 图论基础与遍历算法： 详细介绍邻接矩阵与邻接表在不同图密度下的存储效率对比。深入讲解广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）的应用边界，包括迷宫求解、拓扑排序等。 排序算法的性能细分： 快速排序的“陷阱”与优化： 不仅讲解标准快速排序，更重点分析“坏的”枢轴选择问题，并介绍三数取中法和随机枢轴选择对性能的稳定提升作用。对比归并排序的稳定性与空间开销。 线性时间排序： 详细解释计数排序、基数排序（LSD和MSD）的工作原理，明确其在特定数据范围内的巨大优势。 算法设计范式： 贪心算法： 分析其“局部最优解导致全局最优解”的必要条件，并通过活动安排问题、霍夫曼编码等经典案例进行验证。 动态规划（DP）的精髓： 强调DP的最优子结构和重叠子问题的识别。通过背包问题、最长公共子序列等，系统讲解自底向上（Tabulation）和自顶向下（Memoization）两种实现方式的权衡。 分治策略的威力： 深入Strassen矩阵乘法，展示如何通过精巧的分解策略突破传统复杂度界限。 第四部分：高级主题与现代计算挑战 本部分面向追求极致性能的开发者，探讨在多核、大数据背景下的前沿算法和数据结构。 图算法的进阶： 全面解析最短路径算法（Dijkstra、Bellman-Ford、Floyd-Warshall）及其在有向无环图（DAG）中的优化，以及Prim和Kruskal算法在最小生成树问题中的比较。 数据流与近似算法： 针对无法将所有数据加载到内存中的场景，介绍布隆过滤器（Bloom Filters）用于快速判断成员资格，以及Count-Min Sketch在频率估计中的应用，重点分析其错误率的控制。 并行化与缓存友好性： 讨论如何重构经典算法（如矩阵乘法、FFT）以适应现代CPU的缓存层次结构，实现更好的空间局部性和时间局部性。介绍并行排序算法的基本思想。 --- 本书特色： 1. 工程导向的实现细节： 提供的所有算法实现都注重内存效率、边界条件处理和错误恢复机制，力求代码可以直接用于生产环境。 2. 问题驱动的学习路径： 每个章节都以一个实际的工程问题（如高频交易中的延迟优化、大型日志分析中的去重）为引子，自然引入所需的理论知识。 3. 性能测试与对比： 对多种同类数据结构和算法（例如，不同类型的图存储、不同排序算法）进行实际基准测试，直观展示它们在不同规模和数据分布下的真实性能曲线。 目标读者： 对底层系统优化有浓厚兴趣的软件工程师。 希望深入理解操作系统、编译器或数据库内部工作原理的开发者。 准备技术面试，需要扎实算法基础的高级人才。 计算机科学专业的高年级本科生及研究生。 阅读本书后，您将不仅知晓“如何”实现这些结构和算法，更将深刻理解“为什么”它们是解决特定问题的最佳选择，从而能够自信地设计出更健壮、更快速的下一代软件系统。

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这本书让我重新认识了C#语言的灵活性和强大之处。书中对语言的高级特性，比如反射、表达式树、元数据编程（Attributes）等，都进行了深入的剖析。我曾经在开发一个需要动态加载和执行代码的模块时，遇到了不少困难。但通过阅读这本书中关于反射的章节，我才明白了如何通过Assembly.Load、Type.GetType、MethodInfo.Invoke等方式，在运行时动态地创建对象、调用方法，从而实现了我的需求。书中还详细介绍了表达式树（Expression Trees）的强大能力，它不仅可以用于构建LINQ查询，还可以用于动态生成代码。这让我看到了在构建领域特定语言（DSL）或更复杂的元编程场景中的可能性。此外，书中关于元数据编程（Attributes）的讲解，让我明白了如何通过自定义Attribute来为代码添加声明性信息，并在运行时通过反射读取这些信息，从而实现各种自动化处理。这些高级特性虽然在日常开发中不一定常用，但掌握它们能够极大地拓展我的开发思路，让我能够解决更复杂的问题。

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这本书简直是C#开发者的宝库！我拿到它之后，就迫不及待地翻阅起来。第一眼就被其厚重感和内容丰富度所震撼，感觉像是抱回了一整座图书馆。我尤其对书中关于.NET Core架构设计的部分印象深刻，作者深入浅出地讲解了其核心概念、组件划分以及如何根据实际需求进行定制化扩展。不仅仅是理论的堆砌，更包含了大量的实际案例和代码片段，让我能够边学边练，快速理解和掌握.NET Core的强大之处。例如，书中关于依赖注入（DI）的章节，我之前一直有些似懂非懂，但通过这本书的详细解析，我才真正领悟到DI模式在提升代码可测试性、可维护性和可扩展性方面的关键作用。书中不仅解释了DI的原理，还提供了使用Microsoft.Extensions.DependencyInjection等主流DI容器的实践指南，甚至讨论了如何设计更优雅的DI策略，让我受益匪浅。此外，对于异步编程的讲解也堪称一绝， async/await关键字的背后逻辑、Task T 对象的生命周期管理、以及如何避免常见的异步陷阱（如死锁和性能问题），书中都进行了详尽的剖析。我曾经在处理大量I/O密集型操作时遇到瓶颈，但阅读完这部分内容后，我找到了优化的思路和方法，显著提升了应用程序的响应速度和吞吐量。这本书的优点远不止于此，它涵盖了从基础语法到高级特性的方方面面，每一章节都充满了干货，让我这个C#开发者如饥似渴地吸收着知识，感觉自己的技术水平得到了质的飞跃。

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这本书的内容让我感觉，作者不仅拥有深厚的技术功底，更重要的是，他能够将复杂的技术概念以一种非常直观、易于理解的方式呈现出来。书中关于算法和数据结构的部分，让我这个不擅长算法的开发者，也能够重新审视它们在实际开发中的重要性。作者并没有仅仅停留在理论层面，而是通过C#的实现，演示了如何应用各种经典算法，比如排序算法（快速排序、归并排序）、查找算法（二分查找）、图算法（Dijkstra算法）等。他详细解释了每种算法的时间复杂度和空间复杂度，以及在不同场景下的适用性。我尤其欣赏书中关于性能分析和优化的章节，它教会了我如何使用Profiling工具来定位代码中的性能瓶颈，并提供了具体的优化建议。通过书中提供的代码示例，我学会了如何通过优化数据结构选择、改进算法逻辑来显著提升应用程序的运行效率。这本书让我明白，扎实的算法基础和优化的能力，是成为一名优秀开发者的重要基石，并且它为我提供了学习和实践的绝佳平台。

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从我拿到这本书的那一刻起，我就知道它将是我C#学习旅程中不可或缺的一部分。书中对C#语言特性演进的梳理，让我对.NET Framework到.NET Core的转变有了更清晰的认识。例如，书中详细介绍了LINQ的起源和发展，以及它如何从最初的.NET Framework 3.5版本开始，一路演进到.NET 6、.NET 7的各种新特性。这不仅让我了解了语言的过去，更让我对未来的发展趋势有了预测。我尤其欣赏书中关于C# 9、C# 10、C# 11等最新版本特性讲解的部分，例如模式匹配的增强、记录类型（Record Types）、顶层语句（Top-level Statements）、Lambda表达式的新语法等，都做了详细的阐述和代码演示。这些新特性不仅让C#代码更加简洁、易读，也提供了更强大的表达能力。通过书中提供的示例，我学会了如何利用记录类型来简化数据传输对象（DTO）的定义，以及如何使用增强的模式匹配来编写更优雅的条件判断逻辑。这本书让我感觉自己紧跟上了C#语言发展的步伐，并且能够熟练运用最新的技术来提升开发效率。

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这本书在技术深度和广度上都做得相当出色，尤其在并发编程和多线程方面，它提供了非常详尽的讲解。在现代应用程序开发中，并发处理是绕不开的话题，而这本书对Thread、ThreadPool、lock、Monitor、SemaphoreSlim以及Concurrent Collections等并发原语的介绍，都做到了深入透彻。我曾经在开发一个需要处理大量用户请求的后端服务时，遇到了同步问题，导致数据不一致。阅读了这本书关于并发同步机制的章节后，我才真正理解了它们之间的区别和适用场景。书中通过图示和代码示例，清晰地展示了如何使用SemaphoreSlim来限制并发访问，以及如何通过ConcurrentDictionary来避免在多线程环境下对共享数据进行加锁，从而提升了系统的吞吐量。更让我惊喜的是，书中还涉及了Actor模型和TPL Dataflow等更高级的并发编程模型，这些内容为我打开了新的视野，让我看到了构建高度可扩展和响应式系统的可能性。即使是经验丰富的开发者，也可能会在并发编程的复杂性面前感到力不从心，而这本书恰恰为我们提供了一个系统、全面的学习路径，帮助我们驾驭并发的挑战。

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在阅读这本书的过程中，我最大的感受就是它的实战导向性极强。书中的每一个章节，都充满了贴近实际开发场景的例子，让我能够立刻将学到的知识应用到我的工作中。例如，在处理日志记录和异常处理方面，书中提供了多种方案，从简单的Console.WriteLine到使用Serilog、NLog等成熟的日志框架，并详细讲解了如何配置和使用它们。这让我能够根据项目的需求，选择最适合的日志记录方式，并且能够有效地捕获和分析应用程序的错误信息。此外，关于单元测试和集成测试的讲解，也让我受益匪浅。书中介绍了xUnit、NUnit等流行的测试框架，并提供了编写高质量单元测试的最佳实践。这促使我开始在我的项目中引入自动化测试，从而提高了代码质量和稳定性。书中还包含了关于代码重构、版本控制（Git）以及持续集成/持续部署（CI/CD）等方面的介绍，这些都是现代软件开发中不可或缺的实践。这本书让我觉得，我不仅仅是在学习C#语言，更是在学习如何成为一名更专业的软件工程师。

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这本书在我看来，不仅仅是一本技术书籍，更像是一本对C#生态系统的全面解读。它并没有局限于C#语言本身，而是将目光投向了更广阔的 .NET 生态。书中对ASP.NET Core、Entity Framework Core、WPF、WinForms等主流框架的讲解，都做到了深入浅出，并且强调了它们之间的协同工作。我曾经在开发一个Web应用程序时，需要集成数据库访问，但对ORM框架的使用一直存在困惑。这本书中关于Entity Framework Core的详细讲解，让我明白了如何使用Code First和Database First两种方式来映射数据库，以及如何进行高性能的查询和数据迁移。书中还展示了如何将EF Core与ASP.NET Core MVC结合使用，构建一个完整的Web应用程序，这个实战案例让我受益匪浅。此外，对于前端和后端集成，以及微服务架构的探讨，也让我对现代软件开发的复杂性有了更深的理解。这本书让我看到了C#在构建各种类型应用（Web、桌面、移动、云原生）的强大能力，并且为我提供了探索不同技术栈的清晰指引。

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从一个读者的角度来说，这本书的语言风格非常平实易懂，即使是对于一些相对复杂的概念，作者也能用非常形象的比喻或者清晰的逻辑来解释清楚。我特别喜欢书中对于.NET CLR（公共语言运行时）内部机制的阐述。它并没有过于深奥的技术术语，而是通过流程图和简洁的文字，让我理解了GC（垃圾回收）、JIT（即时编译）、AppDomain（应用程序域）等核心概念是如何工作的。这让我对C#程序在内存中的运行方式有了更清晰的认识，也为我后续进行性能优化打下了基础。书中还涉及了跨平台开发的一些内容，例如使用.NET MAUI来构建跨平台的UI应用，以及如何在Linux、macOS等操作系统上运行.NET应用程序。这对于我这个希望在不同平台下进行开发的开发者来说，非常有吸引力。这本书的内容组织非常合理，章节之间过渡自然，并且提供了大量的参考资料和进一步学习的建议，让我在完成阅读后，仍然有继续深入探索的动力。总而言之，这是一本让我感到充实、受益匪浅的书籍。

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我是一名C#开发新手，当初在选择学习资料时，被市面上琳琅满目的书籍弄得眼花缭乱。最终，我选择了这本书，事实证明这是一个极其明智的决定。它不仅系统地介绍了C#语言的核心特性，还循序渐进地引导我理解面向对象编程的思想。书中对于类、对象、继承、多态、封装等基本概念的讲解，清晰易懂，配以生动的图示和实际代码示例，让我这个初学者能够快速建立起扎实的理论基础。我特别喜欢书中关于泛型和集合的章节，它们在实际开发中应用广泛，但初学者往往难以掌握其精髓。这本书通过深入浅出的讲解，让我明白了泛型在提高代码复用性和类型安全方面的重要价值，并且详细介绍了List T、Dictionary T Key Value 等常用泛型集合的用法和性能特点。此外，LINQ（Language Integrated Query）部分也是我学习的重点，它极大地简化了数据查询和操作的复杂度。书中不仅演示了如何使用LINQ查询各种数据源（如集合、数据库），还讲解了延迟执行、查询语法和方法语法之间的区别，以及如何编写更高效的LINQ查询。通过书中大量的练习题和实战项目，我将学到的知识融会贯通，能够独立完成一些简单的C#应用程序的开发。这本书为我的C#学习之路打下了坚实的基础，让我对未来的开发充满信心。

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对于经验丰富的C#开发者来说，这本书依然具有极高的参考价值。我是一名有着多年C#开发经验的老兵，本以为自己对C#已经相当熟悉，但阅读这本书后，我才意识到自己知识体系中仍然存在不少盲点和不足。书中关于设计模式的章节，让我对诸如单例模式、工厂模式、观察者模式等经典设计模式有了更深刻的理解，并且学会了如何在实际项目中灵活运用它们来构建更健壮、可维护的代码。例如，在重构一个复杂的模块时，我应用了书中介绍的策略模式，成功地将一大段冗长的if-else语句替换成了更清晰、更易于扩展的代码。此外，关于性能优化和内存管理的部分，也给了我很大的启发。书中详细介绍了垃圾回收（GC）机制的工作原理，以及如何通过避免不必要的对象创建、合理使用弱引用等方式来优化内存使用，从而提升应用程序的整体性能。我曾经遇到过应用程序内存占用过高的问题，通过书中提供的调试技巧和优化建议，我成功地定位并解决了内存泄漏的根源。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，能够引导我发现自己的不足，并提供切实可行的解决方案。它让我看到了C#开发的更多可能性，也激发了我不断学习和探索的热情。

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