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页数:166

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出版时间:2010-2

价格:25.00元

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isbn号码:9787563521814

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《数据结构与算法（C语言版）精讲与实战》 本书简介 一、 核心定位与目标读者 本书旨在为计算机科学、软件工程、信息技术等相关专业的学生以及希望深入理解和掌握数据结构与算法的初级到中级程序员提供一本全面、深入且注重实践的教材与参考手册。我们深知数据结构与算法是构建高效软件系统的基石，因此本书不仅仅停留在理论的阐述，更强调将抽象概念与实际编程紧密结合，以C语言为载体，帮助读者真正理解“如何实现”以及“为何这样实现”。 本书的目标读者群体主要包括： 1. 高校在校生： 正在学习《数据结构》或《算法分析与设计》课程的学生，需要一本教材深度足够、习题丰富的辅助读物。 2. 软件开发初学者： 希望夯实基础，理解内存管理、时间复杂度和空间复杂度的关键人士。 3. 准备技术面试的工程师： 需要系统性复习和刷题，以应对大厂技术面试中对基础知识的严格考察。 二、 内容结构与深度剖析 本书共分为四个主要部分，层层递进，确保知识体系的完整性与逻辑性。全书以清晰的模块化结构组织，每章均包含理论讲解、C语言实现代码、性能分析与典型应用案例。 第一部分：基础准备与计算理论 本部分为后续高级主题奠定坚实的理论基础。 第1章：预备知识回顾：快速回顾C语言的核心特性、指针、结构体与联合体的高级应用，以及预处理器指令。重点讲解内存的物理模型和逻辑模型，为理解数据结构在内存中的布局打下基础。 第2章：算法基础与性能分析：深入解析算法的正确性、有效性、可实现性等基本要求。着重讲解大O、$Omega$ 和 $Theta$ 记号的精确定义和应用。通过大量实例（如循环、递归）分析时间复杂度和空间复杂度，强调最坏、最好和平均情况分析方法的差异与适用场景。 第二部分：线性数据结构与抽象数据类型（ADT） 本部分聚焦于最常见、最基础的线性数据组织方式，并严格遵循ADT的设计思想。 第3章：数组（Array）的高效利用：探讨静态数组与动态数组（使用指针实现）的内存差异。深入分析多维数组的存储顺序（行主序与列主序）及其对缓存命中的影响。讲解动态数组的自动扩容机制，并计算其摊还时间复杂度。 第4章：链表家族的精细实现：全面覆盖单向链表、双向链表和循环链表的实现。重点对比它们在插入、删除、遍历操作上的效率差异。特别引入哨兵节点（Sentinel Node）的设计思想，用于简化边界条件处理。 第5章：栈（Stack）与队列（Queue）的底层构造：从抽象操作的角度定义栈（LIFO）和队列（FIFO）。实现基于数组和基于链表的两种结构，并讨论在何种场景下应选择哪种实现。深入讲解循环队列的优化实现，解决“假满”问题。 第6章：字符串处理与特殊线性结构：讲解基于数组的字符串操作的效率瓶颈。引入KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法的核心思想——利用前缀函数加速模式匹配，并用C语言实现优化版本。 第三部分：非线性数据结构与高级抽象 本部分探索数据组织更为复杂、应用场景更为广阔的非线性结构，是算法复杂度的关键突破口。 第7章：树（Tree）结构详解： 基础概念：术语、遍历（前序、中序、后序、层序）的递归与非递归实现。 二叉搜索树（BST）：详细阐述其查找、插入、删除操作，并分析其最坏情况（即形成链表）下的性能退化问题。 平衡树理论入门：简要介绍AVL树和红黑树（Red-Black Tree）的设计哲学，重点展示它们如何通过旋转操作来维护树的平衡，保证操作复杂度稳定在 $O(log n)$。 第8章：堆（Heap）与优先队列（Priority Queue）： 讲解最大堆和最小堆的结构定义。 重点实现堆的上滤（Heapify-Up）和下滤（Heapify-Down）操作，并利用这些操作构建高效的优先队列。 应用实例：讲解堆排序的实现过程及其 $O(n log n)$ 的性能保证。 第9章：图（Graph）的表示与基础遍历： 详细对比邻接矩阵和邻接表的优缺点及适用规模。 深入讲解深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的实现，并分析其在迷宫搜索、连通分量查找中的实际应用。 第四部分：经典算法与高级应用 本部分将前三部分的结构作为基础，应用到解决实际问题的经典算法设计范式中。 第10章：图论核心算法实践： 最小生成树（MST）：实现普里姆（Prim）算法和克鲁斯卡尔（Kruskal）算法，并分析它们的复杂度与数据结构选择的关联性。 最短路径：详细讲解迪杰斯特拉（Dijkstra）算法（单源最短路）的实现，并探讨其限制。简要介绍处理负权边的贝尔曼-福特（Bellman-Ford）算法。 第11章：排序算法的精细比较与优化： 系统回顾并实现冒泡、插入、选择排序（$O(n^2)$）。 深入讲解快速排序（Quick Sort），重点讨论枢轴（Pivot）的选择策略（如随机化）以规避最坏情况。 讲解归并排序（Merge Sort）的稳定性及其在外部排序中的潜力。 第12章：搜索与回溯思想： 介绍分治法思想的通用性。 重点解析回溯法在解决组合问题（如八皇后问题、子集生成）中的应用框架，并演示如何通过剪枝优化搜索效率。 三、 教学特色与实现亮点 1. 纯粹的C语言实现：全书代码均采用标准C语言编写，不依赖任何特定库函数（如STL），确保读者对底层内存操作和指针引用的理解达到最佳状态。 2. 性能指标量化：每个复杂结构和算法实现后，均附带详细的操作次数统计和CPU时间测试代码片段，让读者直观感受 $O(n^2)$ 与 $O(n log n)$ 的巨大差异。 3. 代码规范与注释：所有源码严格遵循现代C语言编程规范，注释详尽，不仅解释“做什么”，更解释“为什么这样设计”。 4. “陷阱”与“优化点”提示：书中特别设置“注意事项”栏目，指出初学者常犯的错误，例如链表释放内存的顺序、递归深度限制、动态数组越界等问题。 本书是理解计算机科学核心理论，迈向高级软件工程师的坚实阶梯。通过对C语言底层机制的深刻把握，读者将能够设计出更高质量、更具鲁棒性的数据处理方案。

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从我个人的使用习惯来看，这本书的实用性体现在它对手册性质的完美结合。它既有深入讲解的基础理论，又兼具随时查阅的工具书价值。我尤其看重它在附录部分对常用函数和编程规范的归纳整理，这在考场上，时间就是生命，能够快速定位到需要的参考信息，比自己临时翻阅厚厚的参考手册要高效得多。我听说一些朋友反馈说，这本书的题目难度设置梯度非常科学，从入门级的巩固练习，到接近实战难度的挑战题，循序渐进，让人感觉每攻克一个难关，自己的水平都在稳步提升。这是一种非常积极的学习反馈机制，让人愿意持续投入时间和精力去钻研，而不是在初期的困难面前就望而却步。

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这本书的排版布局简直是教科书级别的典范。清晰的章节划分，合理的字体选择，以及关键术语的加粗和高亮处理，都极大地降低了阅读疲劳感。我发现它在结构设计上非常注重学习的连贯性，前一个知识点的学习往往会自然而然地引出下一个更深入的主题，形成一个完美的知识闭环。不像有些书，内容像是东拼西凑，知识点之间缺乏内在的逻辑关联。另外，我很欣赏它在例题解析中采用的“多角度分析法”，同一个问题，它会给出不止一种解法，并且详细对比每种方法的优劣和适用场景。这种教学方式极大地拓宽了我的思路，让我明白解决问题并非只有一条死路可走，极大地增强了我的解题信心和灵活度。

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拿到这本厚厚的资料，第一个感觉就是“内容翔实到令人敬畏”。我特地对比了几本其他机构出版的同类书籍，明显感觉到这本在知识广度上占据了绝对优势。它不仅仅是停留在教会你“怎么做”的层面，更像是带你深入理解“为什么会是这样”。尤其是在基础概念的阐释上，作者运用了大量的图示和流程图，将抽象的计算机原理和算法逻辑具象化了，这对于我这种理论基础相对薄弱的学习者来说，是极大的帮助。我记得以前在学习某个数据结构的时候，总是理解不了其内部的运作机制，但翻到这本书的对应章节，那种豁然开朗的感觉，是其他教材无法给予的。我深信，如果能把这本书吃透，别说通过考试，即便是未来从事相关行业的工作，也能打下非常坚实的基础，这投资绝对是值得的。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，色彩搭配得非常专业，那种深沉的蓝色和点缀的亮色给人一种严谨又不失活力的感觉，让人一看就知道这是本“干货”。虽然我还没来得及深入研读里面的每一个章节，但光是翻阅目录和前言，就能感受到编者团队的用心。他们似乎非常懂得考生的痛点，对于考试内容的梳理和重构，比起市面上那些仅仅堆砌真题的辅导材料，要系统和有条理得多。特别是关于不同级别考试的知识点分布，做了非常清晰的界定，这一点对于时间紧张，需要目标明确进行复习的考生来说，简直是福音。我个人非常期待书中对那些看似简单，实则考察综合能力的那些编程题目的深度剖析，希望它能提供不同于标准答案的、更具启发性的解题思路。而且，纸张的质量摸起来也很舒服，翻页的时候不容易产生静电，这点小细节，真的体现了出版社对读者体验的重视，让人在长时间的学习过程中也能保持一个愉悦的心情。

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坦白说，我买这本书之前其实是有些犹豫的，因为市面上这类考试用书太多了，质量参差不齐，很多都是靠着往年真题拼凑起来的“注水书”。但这本书给我的惊喜在于它的“前瞻性”。我注意到它不仅覆盖了历年的经典考点，还对近年来新出现的、可能在未来考试中出现的知识点进行了预测和模拟演练。这说明编者团队并非墨守成规，而是紧密追踪着计算机技术的发展趋势和考试大纲的微小变动。这种与时俱进的态度，是任何一个严肃对待自己学习成果的考生都应该高度重视的。我特别想看看它对于面向对象编程中那些复杂的继承和多态概念是如何处理的，期待它能提供一些更贴合实际开发场景的案例来辅助理解，而不是枯燥的理论堆砌。

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