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出版者:

作者:余婕

出品人:

页数:270

译者:

出版时间:1970-1

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787121095320

丛书系列:

图书标签:

• 电脑基础
• 电脑入门
• 信息技术
• 办公软件
• 操作系统
• 网络基础
• 硬件知识
• 软件应用
• 数字技能
• 初学者指南

编程之道的基石：深入理解数据结构与算法 图书简介 在信息技术日新月异的今天，软件的复杂性与日俱增，对底层逻辑和效率的要求也达到了前所未有的高度。本书并非教授如何操作具体的电脑硬件或操作系统，而是致力于构建读者坚实的计算思维基石，深入剖析支撑一切现代软件运行的核心——数据结构与算法。 本书旨在为有志于成为优秀程序员、软件架构师或数据科学家的人士提供一条清晰、深入的学习路径。我们假设读者已经具备基本的编程语言使用经验（如Python、Java或C++），但对如何高效地组织信息和设计解决问题的步骤感到困惑。 第一部分：数据组织的艺术——基础数据结构精讲 本部分聚焦于如何以最优化的方式存储和管理数据，这是高效程序设计的首要前提。我们将从最基础的概念出发，逐步深入到复杂且实用的高级结构。 第一章：数组与链表的深度剖析 数组的内存模型与限制： 详细讲解静态与动态数组在内存中的连续存储特性，深入探讨时间复杂度上的随机访问优势与插入/删除操作的局限性。 单向、双向及循环链表： 剖析链表的动态内存分配机制，重点对比其在数据插入与删除操作中相较于数组的灵活性。特别关注循环链表的应用场景，例如缓冲区管理。 数组与链表的混合应用： 探讨变长数组（如`ArrayList`的底层实现逻辑），以及在特定场景下，如实现栈和队列时，两者灵活切换的策略。 第二章：栈与队列——遵循特定规则的抽象 栈（Stack）： 以“后进先出”（LIFO）原则为核心，深入讲解栈在函数调用栈、表达式求值（中缀转后缀）和递归过程中的核心作用。我们将实现基于数组和链表的栈，并分析其效率。 队列（Queue）： 阐述“先进先出”（FIFO）的特性，并详细介绍普通队列、循环队列（重点分析其通过取模运算优化空间利用率的方法）以及双端队列（Deque）的应用，如任务调度系统中的优先级处理。 第三章：树结构——构建层次化关系 树的基本概念与术语： 明确根、节点、度、深度、高度等核心定义。 二叉树的遍历艺术： 详尽讲解前序、中序、后序三种深度优先遍历（DFS）的实现原理与应用，并引入层次遍历（广度优先搜索 BFS）的实现。 二叉搜索树（BST）： 讲解其核心查找特性，并深入分析在数据不均匀分布时BST可能退化成链表的最坏情况，为后续平衡树做铺垫。 平衡搜索树的引入： 本章将初步介绍AVL树和红黑树的基本思想——通过旋转操作来维持树的平衡性，确保查找、插入、删除操作的时间复杂度始终保持在 $O(log n)$。 第四章：散列（哈希）技术——追求常数时间查找 哈希函数的设计与特性： 探讨如何设计良好的哈希函数（如除留余数法、平方取中法）以最大化均匀分布。 冲突处理策略： 详细对比链地址法（Chaining）与开放定址法（Open Addressing，包括线性探查、平方探查和双重散列）的优缺点和内存开销。 负载因子与动态扩容： 分析负载因子（Load Factor）对性能的决定性影响，并解释散列表（HashMap/HashTable）是如何在达到阈值时进行rehash和表结构重建的。 第五章：图论基础——网络关系的建模 图的表示法： 重点对比邻接矩阵和邻接表在不同图密度下的存储效率与操作性能。 加权图与非加权图： 介绍边的权重概念及其在实际问题（如最短路径）中的意义。 图的遍历： 系统实现并对比深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）在图结构中的应用。 第二部分：算法的智慧——高效解决问题的策略 本部分将算法设计方法论与经典算法实现相结合，重点在于培养读者识别问题类型并选择合适策略的能力。 第六章：排序算法的性能优化之路 本章不只是罗列排序方法，而是进行细致的性能分析和适用场景对比。 基础比较排序： 深入分析冒泡排序、插入排序、选择排序的原理，并确定它们在小规模数据或近乎有序数据中的实际效率。 分治法的力量： 彻底解析快速排序（Quick Sort），重点讨论枢轴（Pivot）的选择策略对最坏情况的影响，并提供随机化快速排序的优化方案。 合并思想的威力： 讲解归并排序（Merge Sort）的稳定性及其在外部排序中的重要地位。 线性时间排序的可能性： 介绍计数排序、桶排序和基数排序，阐明它们如何突破基于比较排序的 $Omega(n log n)$ 限制，但同时指出其对数据分布的依赖性。 第七章：搜索与递归——解决问题的通用模式 二分查找（Binary Search）： 分析其对有序性的严格要求和 $O(log n)$ 效率的来源，并探讨其在变种问题（如查找旋转数组中的元素）中的应用。 递归与迭代的转换： 通过斐波那契数列、汉诺塔等经典问题，展示如何将递归思维转换为更节省空间或避免栈溢出的迭代实现。 第八章：贪心算法——局部最优的诱惑 贪心选择性质的判断： 讲解如何判断一个问题是否适合使用贪心策略。 经典贪心问题实践： 实例分析活动安排问题、霍夫曼编码（Huffman Coding）的构建过程，并严格论证其局部最优选择如何导向全局最优解。 第九章：动态规划——避免重复计算的艺术 本章是算法设计中最具挑战性但也最强大的工具之一。 最优子结构与重叠子问题： 明确动态规划（DP）适用的两大前提。 自底向上（Bottom-Up）与自顶向下（Top-Down，带备忘录）的实现对比。 经典DP问题集锦： 深入剖析最长公共子序列（LCS）、背包问题（0/1 Knapsack）和矩阵链乘法的DP状态定义、转移方程以及空间优化技巧。 第十章：高级图算法——路径与连通性的探索 最短路径问题： 详述迪杰斯特拉算法（Dijkstra's Algorithm）在非负权重图中的应用，以及在存在负权边的图中使用贝尔曼-福特算法（Bellman-Ford）来检测负环。 最小生成树（MST）： 掌握普里姆算法（Prim's）和克鲁斯卡尔算法（Kruskal's）的实现机制，并利用并查集（Disjoint Set Union, DSU）数据结构优化克鲁斯卡尔算法的效率。 总结与展望 全书不仅提供代码实现，更强调数学分析和复杂度论证。读者在阅读过程中，将逐步建立起对 $O(n^2)$、 $O(n log n)$ 和 $O(n)$ 等时间复杂度指标的直观理解，学会用严谨的逻辑评估程序的性能瓶颈。掌握这些基础原理，是摆脱“调包侠”身份，真正理解软件高性能背后的驱动力的关键。

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我必须承认，我过去对“电脑基础知识”抱有很强的抵触情绪，总觉得那些都是技术宅男才需要关心的琐事，我只需要会打字和上网就够了。然而，随着工作对效率的要求越来越高，我发现自己在这方面的短板越来越明显。这本书的独特之处在于，它非常成功地将“基础知识”与“现实应用价值”紧密地联系起来。比如，它在介绍“硬盘类型”时，不仅区分了机械硬盘和固态硬盘的物理构造，更直接点明了：为什么你的新电脑开机速度比老电脑快了十倍——因为换了SSD。这种立竿见影的效果对比，比任何抽象的理论讲解都更有说服力。再比如，它在讨论“网络连接”时，不仅仅是教你怎么插网线，而是深入浅出地解释了路由器和调制解调器的区别，让你明白为什么有时候重启路由器能解决上网问题。这本书的语言风格成熟而不失亲和力，它没有使用那种居高临下的说教口吻，而是平视地与读者交流，让你觉得学习这些“技术细节”是提升生活品质和工作效率的必要投资，而不是一种负担。

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这本书简直是为我这种对电子产品一窍不通的人量身定做的！我一直觉得电脑这东西高深莫测，打开盖子里面密密麻麻的电路板看着就头疼。我之前尝试过看网上的那些教程，结果不是术语太多让我云里雾里，就是步骤讲得太快，等我反应过来人家已经跳到下一个主题了。但是这本《电脑入门》，它的叙述方式极其亲切，就像你旁边坐着一个特别耐心、又懂得怎么把复杂事情简单化的朋友在跟你聊天。它从最基础的，比如“什么是CPU？”、“内存条有什么用？”这些概念入手，用了很多生活化的比喻来解释，比如把CPU比作大脑，把内存比作工作台的大小，一下子就明白了。而且，这本书没有直接跳到教你装系统或者用复杂的软件，而是花了大量的篇幅讲解硬件之间的关系，让你对电脑的整体架构有一个宏观的认识。我特别喜欢它对各种接口的介绍部分，以前我总是搞不清楚USB 3.0和Type-C有什么区别，插口长得也差不多，这本书用图文并茂的方式清晰地展示了它们的功能、速度差异和适用场景，让我现在买配件或者连接设备时心里都有点底了。这本书的优点在于，它完全站在一个“零基础小白”的角度来组织内容，没有丝毫的傲慢和跳跃性，读起来非常踏实、有安全感，让我终于敢于直视电脑内部的世界了。

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这本书的结构安排，简直是为我这种“拖延症晚期患者”量身定制的。我发现很多技术书籍的开篇部分总是冗长乏味，能让人在真正进入干货前就想放弃。但《电脑入门》的处理方式非常高效，它用极其简洁的语言在开头几页就搭建了一个清晰的“学习地图”。让我惊喜的是，它在讲解完硬件基础后，并没有直接进入复杂的系统安装，而是用了一个专门的章节来讨论“健康使用习惯与故障排查的初步认知”。这部分内容简直是救星！我过去总是等到电脑彻底蓝屏或者死机了才着急，这本书教了我如何通过观察指示灯、听风扇声音、检查电源连接这些最基础的步骤来初步判断问题所在。它强调的是一种“预防胜于治疗”的理念。这种对日常维护和预警机制的关注，让我感觉自己不再是被动地被电脑“支配”，而是有能力去“管理”我的设备。每一章的结尾都有一个“自测小问答”，让我可以即时检验自己是否真正掌握了本章内容，这种即时反馈机制极大地增强了我的学习动力，让我能持续地跟进下去，而不是积压到后面难以消化。

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说实话，我对“入门”级别的书籍通常抱有一种怀疑态度，总觉得内容会浅尝辄止，真正想学点深入的东西还得另寻高招。但这本《电脑入门》在基础讲解上做得极其扎实，反而让我对更复杂的操作产生了兴趣。它在软件使用方面的切入点非常巧妙，没有一上来就堆砌操作指令，而是先讲解了操作系统的核心概念——文件管理的重要性。我过去常常丢失文件，因为我总是随便找个地方就存了，看完这一章后，我彻底明白了文件夹层级结构和文件路径的概念，这对我后来的学习效率提升是巨大的。书中对常用工具软件的介绍也十分到位，比如压缩解压软件的使用技巧，基本的杀毒软件如何设置定期扫描，这些都是日常使用中必须掌握但常常被忽略的细节。而且，这本书的排版和用词非常现代，读起来一点也不枯燥，偶尔还会穿插一些历史小知识或者行业八卦，让学习过程充满了乐趣。它不像一本教科书，更像是一本精心策划的“数字生活指南”，它不仅教你“怎么做”，更重要的是让你理解“为什么这么做”，这种对底层逻辑的解释，才是真正有价值的“入门”。

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坦白说，我购买很多“入门”书籍的经历都是以失望告终的，它们要么是内容陈旧，要么是针对的系统版本太旧，买回来后发现很多截图和操作界面都对不上了，白白浪费了时间。这本《电脑入门》在内容的时效性上做得非常出色。它不仅仅停留在硬件和操作系统的基础层面，还非常前瞻性地讨论了云计算的基本概念和个人数据安全的重要性。尤其是在讲解如何设置一个相对安全的密码和识别常见的网络钓鱼邮件时，它给出的建议非常具有实操性，并且结合了当前互联网环境的特点。书中对于“云存储”的介绍，也完全摆脱了厂商的宣传口径，客观地分析了不同服务商的优缺点和用户隐私条款的关键点。这让我意识到，现代的“电脑入门”已经不仅仅是关于那台放在桌上的机器，更关乎你在数字世界中的行为边界和安全意识。这本书的价值在于，它提供了一个与时俱进的、全面的数字素养框架，让你不仅学会了如何“使用”电脑，更学会了如何“安全地、负责任地”在数字时代生存。

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