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页数:489

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出版时间:2012-2

价格:59.00元

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isbn号码:9787121153440

丛书系列:国外计算机科学教材系列

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图书名称：数据结构与算法精解 作者： 李明 著 出版社： 科技文献出版社 版次： 2023年第1版 定价： 128.00 元 --- 图书简介 《数据结构与算法精解》 是一部面向计算机科学、软件工程及相关专业学生和专业人士的深度技术专著。本书旨在系统、全面地阐述数据结构的核心概念、实现原理及其在算法设计中的应用，着重于理论的严谨性、实现的有效性与工程实践的指导性。本书不涉及任何特定编程语言的语法教学，而是将重点放在算法思想的提炼、结构化思维的培养以及复杂度分析的量化能力上。 第一部分：基础与线性结构——逻辑的基石 本书的开篇部分聚焦于构建扎实的基础理论，确保读者对计算的抽象层面有清晰的认识。 第1章：计算模型与复杂度分析 本章首先回顾了图灵机与Lambda演算等计算模型的基本概念，为后续算法分析提供理论支撑。重点深入探讨了算法效率的量化标准——时间复杂度和空间复杂度。详细介绍了大O记法（$O$）、Ω记法（$Omega$）和小o记法（$o$）的数学定义和应用场景，区分了最坏情况、最好情况和平均情况分析的侧重点。通过对递归关系的求解（如主定理的应用），训练读者对分治算法复杂度的精确评估能力。本章强调了渐进分析在工程优化中的指导意义，而非简单的时间度量。 第2章：数组与动态列表的深层机制 尽管数组看似基础，本章深入剖析了其在不同内存架构下的性能表现，包括缓存局部性（Cache Locality）的影响。重点讨论了动态数组（如可变长数组）的底层实现，分析了其扩容策略（如二倍增长策略）的摊还分析（Amortized Analysis），解释了为什么其平均插入操作时间复杂度为 $O(1)$，并讨论了内存碎片化对其性能的潜在影响。 第3章：链表家族的结构与应用 本章详尽对比了单向链表、双向链表和循环链表的结构差异与适用场景。通过具体的指针操作示例，讲解了链表在实现栈（Stack）和队列（Queue）时的优势与劣势。特别地，本章引入了“哨兵节点”（Sentinel Node）的概念及其在简化边界条件处理中的作用，并探讨了复杂链表结构，如多级链表在特定查找问题中的应用。 第4章：栈与队列的抽象与应用 本章将栈和队列视为抽象数据类型（ADT），侧重于它们的运算规范和约束。详细阐述了栈在表达式求值（如后缀表达式转换）和递归过程的隐式管理中的核心地位。对于队列，重点分析了循环队列的内存利用率优化，并探讨了优先级队列（Priority Queue）的结构选择，为后续堆结构的引入做好铺垫。 第二部分：非线性结构——组织与效率的提升 这一部分转向更复杂的非线性结构，它们是高效查找、排序和图遍历的基础。 第5章：树结构基础与二叉树 本章系统介绍了树的基本术语（根、叶子、度、深度等）。核心内容聚焦于二叉树，包括满二叉树、完全二叉树的性质判定。深入讲解了二叉树的遍历方法（前序、中序、后序及层序遍历），并阐述了如何利用中序遍历的特性来验证或重建二叉树。本章也探讨了树的存储问题，包括顺序存储和链式存储的优劣比较。 第6章：二叉搜索树（BST）与平衡策略 二叉搜索树是本书对查找效率提升的关键一步。本章详细讲解了BST的插入、删除和查找操作的逻辑，并严格证明了其在最坏情况下（退化为链表）的时间复杂度仍为 $O(n)$。为解决这一问题，本章引入了平衡概念，并详细剖析了AVL树和红黑树（Red-Black Tree） 的旋转机制、插入平衡和删除再平衡的复杂规则。特别是对红黑树的五条性质及其维护过程，进行了严谨的数学论证，确保读者理解其 $O(log n)$ 性能保证的来源。 第7章：堆结构与高效优先级的实现 本章专门探讨了堆（Heap）这种特殊的完全二叉树结构。重点讲解了最大堆和最小堆的构造过程（Heapify），以及如何高效地执行插入和提取最大/最小元素操作。本书将堆结构与优先队列（Priority Queue）紧密联系，并详细展示了堆在实现堆排序（Heapsort） 算法中的应用，分析其时间复杂度为 $O(n log n)$ 的稳定性。 第8章：B树与B+树——面向外部存储的数据结构 针对数据库索引等I/O密集型场景，本章介绍了多路平衡搜索树。详细解释了B树的阶数（Order）定义、节点结构和分裂/合并操作，强调其减少磁盘寻道次数的设计目标。随后，重点阐述了B+树相对于B树的改进，特别是叶子节点形成有序链表的结构，这极大地优化了范围查询的效率。 第三部分：高级结构与算法设计范式 本部分将结构与算法设计方法论相结合，解决更复杂的计算问题。 第9章：散列表（哈希表）的冲突解决之道 散列表被视为实现平均 $O(1)$ 查找速度的关键。本章首先探讨了优秀的散列函数设计原则，包括均匀分布和抗碰撞性。核心内容放在冲突处理技术上：详细对比了链式法（Separate Chaining） 和开放地址法（Open Addressing）（包括线性探测、二次探测和双重散列）。本章对负载因子（Load Factor）对性能的影响进行了量化分析，并讨论了动态调整散列表大小（Rehashing）的时机与成本。 第10章：图论基础与遍历算法 图结构是描述复杂关系的强大工具。本章定义了图的基本术语（顶点、边、权重、有向/无向、简单图等）。系统阐述了图的两种主要存储方式：邻接矩阵和邻接表，并分析了它们在空间和时间上的适用性。深度讲解了广度优先搜索（BFS） 和深度优先搜索（DFS） 算法的原理、实现细节及它们在连通性判断、拓扑排序等问题中的应用。 第11章：图的经典路径与连通性算法 本章聚焦于图论中的优化问题。详细分析了最小生成树（MST） 的两种经典算法：Prim算法和Kruskal算法，重点对比了它们基于优先队列和并查集的不同实现路径及其复杂度。随后，深入探讨了单源最短路径问题，讲解了Dijkstra算法的原理与限制（非负权重），以及解决包含负权边的图问题的Bellman-Ford算法，并讨论了检测负权环的方法。 第12章：高级算法设计范式 本章介绍了几种强大的算法设计思路： 1. 贪心算法（Greedy Algorithms）： 讲解其局部最优解策略的特性，并给出如霍夫曼编码（Huffman Coding）等经典应用案例，同时分析贪心策略不适用的情况。 2. 分治法（Divide and Conquer）： 结合快速排序（Quicksort）和归并排序（Mergesort）的精确实现与优化，回顾了其与递归的关系。 3. 动态规划（Dynamic Programming, DP）： 强调DP的两个核心要素——最优子结构和重叠子问题。通过经典的背包问题、最长公共子序列等实例，详细展示了自底向上（Tabulation）和自顶向下带记忆化（Memoization）的实现差异和工程选择。 第四部分：算法性能的优化与应用 第13章：排序算法的深度比较 本章不满足于基础排序，而是对 $O(n log n)$ 量级的排序算法进行细致入微的比较。重点分析了归并排序的稳定性、快速排序的枢轴选择对性能的巨大影响（引入三点中值法等优化），以及堆排序的不可比较性。同时，对基于计数和基数的非比较排序（如计数排序和基数排序）进行了介绍，分析其在特定数据范围内的线性时间优势。 第14章：高级主题与实践考量 本章探讨了超越基础结构的更前沿或实践性强的主题。内容包括：并查集（Disjoint Set Union, DSU） 结构及其路径压缩和按秩合并（Union by Rank）优化，这在Kruskal算法和网络连通性问题中的高效应用。还讨论了Trie（前缀树） 在字符串快速查找中的优势。最后，本书以工程视角总结了数据结构选择的决策树，强调了内存访问模式、预期的操作频率和数据规模对最终结构选型的决定性作用。 --- 本书特点： 理论深度与工程实践结合： 理论推导严谨，同时附带了大量结构化伪代码，便于读者将其思想映射到任何具体的编程语言环境中。 强调数学分析： 每一关键结构和算法的性能分析均基于严格的数学工具，而非经验性估计。 结构清晰，逻辑递进： 内容从最基础的线性结构逐步过渡到复杂的图论和高级设计范式，适合作为专业课程的教材或自学参考书。 本书是构建强大算法思维、掌握高效程序设计的必备参考资料。

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说实话，这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原以为这只是一本针对初学者的入门读物，但随着阅读的深入，我发现它对一些中级主题的阐述也颇有见地。比如，在涉及异常处理和多线程编程的部分，作者的处理方式非常成熟和严谨。他不仅介绍了`try-catch-finally`的基本用法，还深入探讨了如何设计健壮的错误恢复机制，以及在并发环境下如何使用锁和同步器来避免竞态条件。这些内容对于那些希望将自己的技能从“会写代码”提升到“写出高质量、可维护代码”的开发者来说，价值连城。我特别欣赏书中对设计模式的介绍，它没有将设计模式简单地罗列出来，而是结合具体的Java代码场景，展示了何时、何地、为何使用工厂模式或单例模式。这种“情景教学法”比单纯的理论讲解有效得多。这本书更像是一本工具箱，里面装满了解决实际问题的利器，而不是一本只能放在书架上落灰的理论手册。

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我对这本书的评价是，它绝对称得上是该领域的一部里程碑式的作品，但我要坦诚地指出，它并非完美无缺，这反而更增加了它的真实感。例如，在涉及最新的Java特性（如Java 21之后的版本特性）时，内容更新可能略显保守，毕竟技术更迭速度太快了。不过，这或许也是为了保证核心概念的稳定性和通用性而采取的策略。此外，对于那些已经具备扎实C++或Python基础，急于想快速“转战”Java的资深开发者来说，这本书前半部分的铺垫可能显得稍慢。他们可能会希望直接跳到JVM的工作原理或JNI的高级用法。但对于绝大多数目标读者——希望系统、扎实地学习Java的初学者和中级学习者——这本书的节奏是恰到好处的。它强迫你慢下来，确保地基打牢，这比急于求成地学到一堆新语法却无法融会贯通要重要得多。总而言之，这是一次非常值得的投资。

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我必须提及本书在排版和可读性方面所做的努力，这直接影响了阅读体验。通常来说，技术书籍的排版总是在美观和实用性之间摇摆不定，但《Java程序设计教程》找到了一个绝佳的平衡点。页边距的处理得当，使得读者在阅读时眼睛不容易疲劳。代码块的字体选择清晰易辨，关键的关键字和方法名通常会用粗体或不同的颜色高亮显示，这对于快速定位和理解代码结构至关重要。更令人称道的是，书中穿插了大量的“陷阱提醒”和“性能优化提示”的小方框，这些看似不起眼的设计，却是作者多年经验的结晶。它们就像经验丰富的同事在你身边低语，提醒你避开常见的逻辑误区，或者指出一种更高效的实现方式。我发现自己经常会停下来，仔细研究这些小提示，因为它们往往能帮我节省调试代码的宝贵时间。这种对细节的关注，体现了作者对读者学习过程的真正关心。

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这本《Java程序设计教程》的封面设计非常抓人眼球，色彩搭配既现代又不失稳重，给人一种专业又易于接近的感觉。我是在一个朋友的强烈推荐下购入的，他当时说这本书是“零基础入门的救星”。刚翻开第一章，我就被作者清晰的思路所折服。他没有上来就堆砌晦涩难懂的术语，而是像一个经验丰富的老师，循循善诱地引导我们进入Java的世界。特别是关于面向对象编程（OOP）的讲解部分，我之前在其他几本书上都感到云里雾里，但这本书通过一系列生动的生活化例子，比如“汽车类”和“动物类”的构建过程，让我一下子茅塞顿开。作者对每一个概念的解释都力求详尽，同时又避免了不必要的冗余。书中的代码示例不仅量大，而且质量极高，每一段示例代码后面都附有细致的注释，连初学者都能轻易地跟上作者的思路，理解代码背后的逻辑。坦白说，我以前对编程有一种天然的畏惧感，总觉得代码是冰冷的、难以掌握的，但这本书成功地消除了我的这种心理障碍，让我感受到了编程的乐趣和创造力。

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从学习效果来看，这本书的实用性是无与伦比的。我决定同步进行理论学习和项目实践，这本书为我的实践提供了坚实的基础。书中的项目案例设计得非常贴合实际工作场景，例如，构建一个简单的学生信息管理系统，或者一个基础的网络聊天应用。这些案例不是那种为了演示某个特性而生硬拼凑出来的“玩具代码”，而是真正具备一定结构和扩展潜力的原型。通过亲手敲打并修改这些案例代码，我不仅巩固了语法知识，更重要的是，培养了工程思维。我学会了如何组织我的项目文件，如何编写清晰的接口定义，以及如何通过模块化来管理复杂性。这本书成功地架起了“书本知识”和“真实世界编程”之间的鸿沟，让我感觉自己不再是纸上谈兵的“键盘侠”，而是真正开始踏入软件开发的领域。每次完成一个案例，那种成就感是无可替代的。

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还挺易读的，看完视频再撸一遍教材巩固一下

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2天读完一本java教材。。。。。