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出版者:Addison Wesley

作者:Greg Andrews

出品人:

页数:550

译者:

出版时间:1991-7-12

价格:USD 114.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780805300864

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• 系统分布并行并发
• 分布式计算
• 并发编程
• 多线程
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• 计算机科学
• 程序设计
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• 死锁

探寻数据结构与算法的奥秘：一本面向实践的指南 本书聚焦于计算机科学的基石——数据结构与算法，旨在为读者提供一套全面、深入且极具操作性的知识体系。我们相信，扎实的理论基础与熟练的实践应用是构建高效、可靠软件系统的关键。本书不仅仅是一本理论教科书，更是一本旨在解决实际工程问题的实战手册。 第一部分：基础铸就 本书的开篇将带您回顾并巩固数据结构的基础概念，但视角将从纯粹的学术探讨转向工程应用中的实用价值。 1. 内存与抽象：理解数据组织的底层逻辑 我们首先深入探讨计算机内存的层次结构——从寄存器到主存再到二级存储。理解这些层级如何影响数据访问时间和程序性能，是设计高效算法的前提。在此基础上，我们将介绍抽象数据类型（ADT）的真正含义：如何在特定硬件约束下，用最接近自然语言的方式来描述数据操作。我们将详细分析数组、链表（单向、双向、循环）的实现细节、内存布局及其在不同场景下的性能权衡。重点将放在动态数组（如`ArrayList`的底层机制）和指针管理带来的挑战与机遇。 2. 线性结构的精进：栈、队列与双端队列 栈和队列是应用最广泛的线性结构。本书将超越标准的LIFO/FIFO定义，深入探讨它们在编译器设计（如表达式求值）、操作系统调度（如任务队列）以及网络缓冲中的具体实现模式。特别是，我们将详细剖析循环队列的边界条件处理和数组溢出问题，以及如何使用链表实现无限制容量的队列。双端队列（Deque）的介绍将侧重于其在滑动窗口最大值等高级算法中的关键作用。 3. 树形结构：从基础遍历到复杂平衡 树是处理分层数据的核心工具。本书首先介绍二叉树的递归与迭代遍历方法（前序、中序、后序），并对比它们在打印表达式、构建树形菜单时的适用性。 3.1. 二叉搜索树（BST）的性能挑战： 我们会详细分析标准BST在最坏情况（数据有序输入）下会退化为链表的问题，引出性能优化的必要性。 3.2. 平衡的艺术：AVL树与红黑树（RBT）： 这是本书的重点之一。我们将不仅展示旋转操作（左旋、右旋、双旋）的几何直观性，更重要的是分析这些操作如何保证树的高度始终维持在 $O(log n)$。对于红黑树，我们将深入解析其五个基本性质，并详细推导插入和删除操作中的重新着色与旋转规则，确保读者能够理解其在标准库（如Java的`TreeMap`或C++的`std::map`）中被广泛采用的内在逻辑。 3.3. B树与B+树：磁盘I/O的优化： 针对数据库和文件系统对外部存储的优化需求，我们将详细介绍B树和B+树的结构特点，重点分析其“宽而浅”的特性如何最大限度地减少昂贵的磁盘I/O操作。 第二部分：高级结构与高效算法设计 在掌握了基本构建块之后，我们将转向更复杂、更高效的数据结构和算法设计范式。 4. 散列技术：速度与冲突管理 散列表（Hash Table）是实现接近 $O(1)$ 平均时间复杂度的关键。本书将详细讲解哈希函数的构造原则（均匀性、雪崩效应），并对比链式法（Separate Chaining）和开放定址法（Open Addressing，包括线性探测、二次探测和双重散列）的优劣。尤其关注负载因子（Load Factor）如何影响性能，以及在开放定址法中，删除操作如何被复杂化，以及墓碑（Tombstones）机制的作用。 5. 图论：建模现实世界的复杂关系 图结构是建模网络、地图和依赖关系的核心。我们将从基础概念（邻接矩阵与邻接表）开始，深入探讨图的遍历算法：深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）。 5.1. 连通性与拓扑排序： DFS在有向无环图（DAG）中的应用——拓扑排序，及其在任务调度和依赖解析中的实际案例。 5.2. 最短路径算法的对比： Dijkstra算法（处理非负权边）和Bellman-Ford算法（处理负权边并检测负权环）的原理、伪代码实现及其性能分析。对于全源最短路径问题，Floyd-Warshall算法的动态规划思想将被清晰阐述。 5.3. 最小生成树（MST）： Kruskal算法（基于并查集）和Prim算法的实现细节，并分析它们在网络设计优化中的应用。 6. 堆结构与优先队列：时效性任务的管理 堆（Heap）是实现高效优先级的核心。本书将聚焦于二叉堆（Binary Heap）的构建、插入与提取最大/最小元素操作的 $O(log n)$ 保证。我们将详细讲解“上滤”（Sift-Up）和“下滤”（Sift-Down）操作的细节。此外，我们将简要介绍更高级的堆结构，如斐波那契堆（Fibonacci Heap）在复杂算法（如Dijkstra的某些优化版本）中的理论优势。 第三部分：算法思维与实现范式 此部分将脱离单一数据结构的讨论，转向通用的问题解决策略。 7. 排序算法的深度剖析 我们不仅会实现和分析基础排序（冒泡、插入、选择），更重要的是聚焦于高效的比较排序。快速排序（QuickSort）的枢轴选择策略（随机化、中位数选择）及其对平均性能的影响；归并排序（MergeSort）的稳定性保证和并行化潜力；以及堆排序（HeapSort）如何利用堆结构在原地完成排序。对于非比较排序，我们将简要介绍计数排序（Counting Sort）和基数排序（Radix Sort）在特定约束下的 $O(n)$ 性能。 8. 动态规划（DP）与贪心算法：优化决策 8.1. 动态规划： 我们将通过著名的背包问题（0/1与完全背包）、最长公共子序列、矩阵链乘法等经典案例，系统性地讲解DP的两个核心要素：最优子结构和重叠子问题。重点在于如何构建状态转移方程和定义DP表的维度。 8.2. 贪心算法： 分析贪心选择性质的建立过程，并通过霍夫曼编码、区间调度等问题，阐明何时贪心策略能够保证全局最优解，以及何时它会导致局部最优但全局次优的结果。 9. 搜索与回溯法：状态空间的探索 本书将深入探讨在复杂状态空间中进行系统性搜索的技术。除了在图结构中已讨论的BFS/DFS，我们将重点分析回溯法（Backtracking）在解决如八皇后问题、数独求解以及组合生成问题中的应用。剪枝（Pruning）技术如何与回溯法结合，以避免不必要的搜索分支，是本节的关键。 本书特色： 代码实现： 所有核心算法均提供清晰的伪代码，并辅以主流编程语言（如C++或Python）的参考实现，侧重于边界条件和错误处理。 性能分析： 贯穿全书的严格时间复杂度和空间复杂度分析，确保读者不仅知道“如何做”，更知道“为什么这样做更优”。 工程案例： 每个高级主题都配有与之相关的工程应用案例，将理论与实际的软件架构紧密结合。 通过本书的学习，读者将构建起一套坚实的数据结构与算法工具箱，具备识别问题、选择最合适数据结构、并设计出高性能算法的能力，为迈向高级软件工程师做好充分准备。

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当我第一眼看到这本书的时候，我就知道它将是我在并发编程领域的一位良师益友。《Concurrent Programming》这个书名，直击要害，道出了现代软件开发的核心挑战之一。在这个多核处理器普及、网络连接日益复杂的时代，并发已经不再是锦上添花，而是必备的核心技能。我曾多次在开发过程中，因为对并发的理解不够深入而浪费了大量的时间和精力去调试那些难以捉摸的bug。我希望这本书能够帮助我建立起一个坚实的并发编程知识体系，从最基本的线程概念，到复杂的分布式一致性协议，都能有清晰的认识。我尤其期待书中能够包含一些关于并发性能调优的实用技巧，以及在实际项目中如何选择合适的并发模型和同步机制的指导。这本书的出现，对我来说，无疑是一次宝贵的学习机会，它将帮助我构建出更健壮、更高效、更具竞争力的软件系统。

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一本关于“Concurrent Programming”的书，光是听名字就足够让我心潮澎湃了。作为一名资深的技术爱好者，我深知并发在现代软件开发中的核心地位。从服务器端的请求处理，到客户端的流畅交互，再到嵌入式系统的实时响应，无处不见并发的身影。我一直苦于在理论知识和实际应用之间存在一道鸿沟，很多时候，即使对并发的概念有所了解，但在面对复杂的并发场景时，依然会感到力不从心。这本书的到来，无疑填补了这一空白。我寄希望于它能提供一系列深入浅出的讲解，用最直观的方式，剖析那些抽象的并发概念。书中对各种并发模型和设计模式的详细介绍，以及它们各自的适用场景，将是我的重点关注对象。我尤其期待书中能够提供一些真实的、具有代表性的并发问题案例，并给出详尽的解决方案，这样我才能将理论知识融会贯通，真正地运用到我的项目中去。这本书的出现，对我来说，不仅仅是一次学习机会，更是一次技术上的升华。

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这本书的封面设计，我至今记忆犹新。深邃的蓝色背景，点缀着跳跃的绿色和橙色线条，仿佛是数据流在复杂网络中交织穿梭的抽象写照。在拿到这本书的那一刻，我就感受到了一种沉甸甸的专业气息。翻开扉页，烫金的“Concurrent Programming”字样在灯光下熠熠生辉，让人不禁联想到那些在多核处理器上疾驰的代码，那些在不同线程间悄无声息地同步与协作的奥秘。我一直对底层系统和并发机制有着浓厚的兴趣，尤其是在如今这个多核时代，理解如何高效地利用计算资源，如何避免竞态条件和死锁，是我在技术道路上不断追求的目标。这本书显然是为我这样的人量身定做的，它承诺带我深入并发编程的世界，揭示那些隐藏在表面之下的复杂逻辑。我期待着它能够提供清晰的解释，详实的案例，以及那些能够引发我深入思考的挑战，帮助我构建更健壮、更高效的软件。我尤其关注书中对于不同并发模型（如Actor模型、CSP等）的阐述，以及它们在实际应用中的优劣对比。同时，书中对并发数据结构和同步原语的深度剖析，也正是我亟需掌握的知识。

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这本《Concurrent Programming》的书，在我看来，绝对是技术书中的一股清流。它的封面设计，没有花哨的图饰，只有简洁而有力的文字，传递出一种专注和专业的态度。在当今软件开发日新月异的时代，并发编程的重要性不言而喻。无论是大型分布式系统，还是高性能计算，亦或是移动应用的流畅体验，都离不开对并发的深入理解和巧妙运用。我曾经花费了大量的时间去阅读各种零散的并发资料，但始终感觉缺乏一个系统性的框架。这本书的出现，恰好填补了我的这一需求。我期望它能够从最基础的线程模型讲起，逐步深入到各种复杂的同步机制、通信方式，以及如何在高并发场景下进行性能优化和故障排查。特别是对于那些常常困扰开发者的死锁、竞态条件等问题，我希望能在这本书中找到清晰的解释和有效的规避策略。我非常期待它能帮助我构建出更稳定、更高效的并发程序。

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一本名为《Concurrent Programming》的书，实在是让人无法忽视。我从事软件开发多年，深知并发编程的难度和重要性。尤其是在这个多核处理器成为标配的时代，如何有效地利用多线程、多进程来提升程序的性能和响应速度，成为了每一个开发者都必须面对的课题。我曾多次在面试中被问及并发相关的问题，也曾在实际项目中因为对并发理解不深而踩过不少坑。因此，当我在书店的显眼位置看到这本书时，毫不犹豫地将其收入囊中。我期望这本书能够系统地介绍并发编程的基本概念、原理和技术，带领我从宏观到微观，深入理解线程的创建与管理、同步与互斥、通信机制等。同时，我也非常期待书中能够包含一些经典的并发设计模式，以及它们在实际应用中的案例分析，例如生产者-消费者模型、读写锁模型等。我相信，通过这本书的学习，我一定能对并发编程有一个更深刻、更全面的认识。

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我是一名对底层技术有着强烈求知欲的开发者，而并发编程正是让我感到最为兴奋和着迷的领域之一。这本书的封面设计，简练而富有力量，正如并发编程本身所蕴含的巨大潜力。我一直在寻找一本能够系统性地梳理并发编程知识的书籍，它能够带领我深入理解多线程、多进程的运作机制，掌握各种同步与互斥的技术，并学会如何设计出安全、高效的并发程序。《Concurrent Programming》这个书名，正是我一直以来所追寻的目标。我期待它能够提供清晰的理论讲解，丰富的代码示例，以及对各种并发模式的深入探讨。我尤其关注书中对性能优化和并发安全问题的处理，希望能够从中学习到更高级的技巧，避免那些常见的陷阱。我相信，这本书将成为我技术成长道路上不可或缺的伙伴。

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这本书的体积颇为可观，厚实的书页和密集的文字预示着其内容的深度和广度。我是在一个偶然的机会下，在一家独立书店的角落里发现它的。当时我正在寻找关于高性能计算的书籍，无意间被它吸引。封面那种硬朗的线条和简洁的字体，立刻给人一种专业、可靠的感觉。我一直认为，并发编程是软件工程中最具挑战性也最迷人的领域之一。它不仅仅是关于编写代码，更是关于理解计算机底层的工作原理，关于如何管理有限的资源，以及如何设计出能够优雅地处理并行任务的系统。这本书的出现，仿佛是一盏明灯，指引我走向这个充满未知与可能的领域。我期望它能教会我如何用更精妙的语言来描述并发逻辑，如何构建能够抵御各种异常情况的系统。书中的章节标题，诸如“线程安全的数据结构”、“死锁与活锁的诊断与规避”、“分布式并发控制”等，都充满了技术性的吸引力，让我迫不及待地想要一探究竟。我相信，这本书将成为我学习和实践并发编程的宝贵财富。

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一本《Concurrent Programming》的书，对我来说，简直就是久旱逢甘霖。我一直深陷于高并发系统的开发与维护之中，疲于应付那些层出不穷的并发问题。这本书的封面设计简洁而专业，散发着一股浓厚的学术气息，这正是我所需要的。我期望它能够系统地讲解并发编程的原理、技术和最佳实践。从线程安全到死锁的规避，从锁的类型到非阻塞同步，从并发数据结构到异步编程模型，我都希望能在这本书中找到深入的、易于理解的解释。我尤其看重书中是否提供了实际的案例分析，以及如何在不同编程语言和平台下实现高效的并发。我希望通过这本书的学习，能够彻底改变我对并发的理解方式，能够游刃有余地应对各种并发挑战，构建出真正稳定、高性能的系统。这不仅仅是一本书，更是我提升技术能力的催化剂。

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我一直对计算机底层原理非常着迷，而并发编程无疑是其中最令人着迷的部分之一。这本书的出现，就像一个宝藏，我迫不及待地想要一探究竟。《Concurrent Programming》这个名字本身就充满了技术魅力，它暗示着本书将带领读者遨游在多线程、多进程交织的世界里。在我的职业生涯中，我曾多次遇到与并发相关的技术难题，比如如何有效地管理大量的并发连接，如何避免因资源竞争而导致的程序崩溃，如何设计出能够弹性伸缩的并发服务。这本书的出现，让我看到了解决这些问题的希望。我期待它能提供清晰的理论框架，详细的技术解析，以及生动具体的代码示例。我尤其关注书中对不同并发模型（如共享内存模型、消息传递模型）的比较和讨论，以及对各种并发工具（如锁、原子操作、条件变量）的深度剖析。我相信，通过对这本书的学习，我能够更上一层楼，成为一名更优秀的并发编程工程师。

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当我第一次看到这本书的封面时，我就被它所吸引。简约的设计，但却蕴含着深厚的技术底蕴。书名“Concurrent Programming”本身就足以激发我的兴趣。在我的职业生涯中，我曾多次被并发编程的复杂性所困扰，尤其是在处理高并发场景时，往往会遇到各种难以捉摸的问题，如竞态条件、死锁、性能瓶颈等。我一直在寻找一本能够系统性地梳理这些问题的书籍，并且提供切实可行的解决方案。这本书显然满足了我的期望。我期待它能够为我揭示并发编程的本质，教会我如何从根本上理解并发的原理，如何设计出更具可伸缩性和健壮性的系统。书中对各种并发工具和技术（例如锁、信号量、消息队列等）的详细介绍，以及它们在不同场景下的使用方法，将是我的重点研读内容。我希望通过这本书的学习，能够大幅提升我在并发编程方面的能力，从而更好地应对实际工作中的挑战。

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