计算机网络基础与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安交通大学出版社

作者:韩希义

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:2003-4

价格:23.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787560516516

丛书系列:

图书标签:

• 计算机网络
• 网络基础
• 网络技术
• 数据通信
• TCP/IP
• 网络协议
• 网络原理
• 计算机科学
• 信息技术
• 网络工程

数据结构与算法精析 ——严谨的理论基石与高效的实践指南 本书深入剖析了数据结构与算法领域的核心概念、经典模型与前沿优化方法，旨在为计算机科学、软件工程以及相关理工科专业的学生和工程师提供一套全面、深入且高度实用的学习资源。我们摒弃了对计算机网络等不相关技术主题的涉猎，专注于算法设计与数据组织这一计算科学的本质。 第一部分：数据组织的基础与抽象 本部分侧重于如何高效地组织和管理信息，这是构建任何复杂软件系统的基石。 第一章：线性结构的再认识 本章将对数组（Array）和链表（Linked List）进行超越基础概念的探讨。我们将详细分析静态数组在内存中的连续存储特性及其对缓存局部性的影响。在链表部分，我们将区分单向链表、双向链表和循环链表，重点讨论在并发环境或需要快速反向遍历时的优化策略，例如使用“哨兵节点”（Sentinel Node）来简化边界条件处理。此外，我们还将引入跳跃表（Skip List），作为一种概率性数据结构，它提供了接近O(log n)的平均查找性能，同时实现复杂度远低于平衡树，是实现高并发有序数据存储的有力工具。 第二章：栈、队列与递归的本质 栈（Stack）和队列（Queue）的抽象操作在程序控制流中的作用至关重要。本章不仅涵盖了基于数组和链表的标准实现，更深入探讨了双端队列（Deque）的应用场景，特别是如何用Deque高效地实现滑动窗口最大值等问题。关于递归，我们将详尽解析递归调用的底层机制——调用栈（Call Stack）的工作原理，并对比尾递归优化（Tail Call Optimization）在不同编译环境下的实际效果。对于无法进行尾递归优化的场景，我们将提供迭代（Iterative）重构方案的系统性方法。 第三章：树形结构的高级应用 树是处理层次化数据的核心工具。我们将从二叉树（Binary Tree）出发，系统地介绍如何进行前序、中序、后序遍历，并重点讲解迭代遍历的实现技巧，以避免深层递归带来的栈溢出风险。 关键内容聚焦： 1. 平衡二叉搜索树（BSTs）： 详细阐述AVL树和红黑树（Red-Black Tree）的旋转、着色与再平衡机制。我们将通过大量的图示和伪代码，清晰地展示插入和删除操作如何维护$O(log n)$的最坏情况时间复杂度。 2. B树与B+树： 针对外部存储（如磁盘I/O）的特点，深入分析B树的扇出（Fanout）设计理念。B+树作为关系型数据库索引（如MySQL的InnoDB引擎）的基础，其内部节点仅存储键值而叶子节点形成有序链表的设计，将是本章的重点分析对象。 3. 堆（Heap）结构： 区分最大堆与最小堆，并解析其在构建优先队列（Priority Queue）中的核心作用。我们将讲解Floyd算法（堆化算法）的时间复杂度证明，并展示如何利用堆实现高效的Top K元素查找。 第四章：图论基础与路径算法 图（Graph）是表示复杂关系网络的强大模型。本章将严格区分有向图与无向图，以及带权图与非带权图。 算法详解： 遍历： 深度优先搜索（DFS）与广度优先搜索（BFS）的对比及其在连通性判断、拓扑排序中的应用。 最短路径： Dijkstra算法（处理非负权边）的贪心策略证明；Bellman-Ford算法（处理负权边并检测负环）的工作原理；以及针对所有顶点对最短路径的Floyd-Warshall算法。 最小生成树（MST）： 详述Prim算法和Kruskal算法的内在区别，重点分析Kruskal算法中并查集（Disjoint Set Union, DSU）结构的路径压缩与按秩合并优化，以达到近乎常数时间的集合操作效率。 第二部分：算法设计范式与性能分析 本部分转向解决问题的通用策略和衡量算法优劣的数学工具。 第五章：算法复杂度分析的严谨性 本章是理论分析的基石。我们将系统介绍渐近分析的工具：大O表示法（$O$）、Ω表示法（$Omega$）和小O表示法（$o$）。重点在于理解时间复杂度和空间复杂度的计算模型，并区分最好、最坏和平均情况下的性能差异。我们将通过计算递归树（Recursion Tree）的方法，来求解如主定理（Master Theorem）等复杂的递归关系式。 第六章：分治、贪心与动态规划 我们将分类讨论三大主流算法设计范式： 1. 分治法（Divide and Conquer）： 经典案例包括快速排序（QuickSort）和归并排序（MergeSort），重点分析它们在不同输入序列下的性能表现。 2. 贪心算法（Greedy Algorithms）： 探讨活动安排问题、霍夫曼编码（Huffman Coding）等，并阐明贪心选择性质（Greedy Choice Property）和最优子结构（Optimal Substructure）的验证方法，避免陷入局部最优陷阱。 3. 动态规划（Dynamic Programming, DP）： 这是本章的难点与重点。我们将详细讲解DP的两个核心要素：最优子结构和重叠子问题。通过背包问题（0/1和完全背包）、最长公共子序列（LCS）、矩阵链乘法等经典实例，推导出状态转移方程，并对比自顶向下（带记忆化搜索）和自底向上（表格填充）的实现优劣。 第七章：高级搜索与回溯法 本章关注在解空间树中进行系统性搜索的策略。 回溯法（Backtracking）： 讨论如何通过剪枝（Pruning）技术，有效地从搜索树中排除不必要的子树，以解决如八皇后问题、数独求解等组合优化问题。 分支限界法（Branch and Bound）： 作为回溯法的优化，引入界限函数（Bounding Function）的概念，用于估计当前子问题的最优解的下限或上限，指导搜索方向，使其更倾向于最优解的方向前进。 第三部分：特定领域的算法优化与前沿结构 本部分扩展到特定应用场景下的高效数据结构和算法。 第八章：哈希技术与冲突解决 散列表（Hash Table）是实现平均 $O(1)$ 存取的关键。本章深入分析哈希函数的构造原则（如除法散列、乘法散列），以及处理冲突的各种方法：分离链接法（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）。我们将分析负载因子（Load Factor）对性能的决定性影响，并探讨如何设计“一致性哈希”（Consistent Hashing）以优化分布式系统中的数据迁移。 第九章：字符串匹配算法 专注于文本处理中的效率问题。我们将对比并实现KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法和Boyer-Moore算法。重点剖析KMP算法中“失效函数”（Failure Function）或“前缀函数”的构建过程，理解它如何避免在匹配失败时进行冗余的回溯，从而达到线性时间复杂度 $O(m+n)$。 第十章：计算几何初步 为理解图形处理和空间查询提供基础。本章介绍基本的几何对象表示（点、线段），凸包（Convex Hull）的求解算法（如Graham扫描或Jarvis步进法），以及线段相交检测等基础操作，这些是进行更复杂空间数据处理的前提。 本书的每一章都配有丰富的代码示例（使用C++或Python实现），旨在将抽象的理论与具体的编程实践紧密结合，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。

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这本书的排版和装帧设计真是让人眼前一亮，拿到手上就感觉质量上乘。封面设计简洁大气，内页纸张的触感也很舒适，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。更值得称赞的是，书中对各种技术概念的图示和流程图的绘制非常精美和清晰，复杂的网络拓扑结构通过这些视觉辅助一下子就变得直观易懂，这对于初学者来说简直是福音。作者在内容组织上也下了很大功夫，章节之间的逻辑衔接非常自然流畅，从基础概念的引入，到具体协议的深入剖析，再到实际应用案例的展开，每一步都像是精心铺设的阶梯，引导读者稳步攀升。尤其是在介绍一些经典网络模型时，作者没有采用枯燥的文字堆砌，而是结合了生活中的类比和历史演进的脉络，使得抽象的知识点变得有血有肉，让人印象深刻。比如讲解OSI七层模型时，它不仅仅是罗列了七个层次的功能，而是通过一个虚拟的“数据包裹旅行”的故事线贯穿始终，读起来毫不费力，真正做到了寓教于乐，这在技术书籍中是相当难得的体验。

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我必须指出这本书在参考文献和索引设计上体现出的专业精神。对于任何一本严谨的学术或技术著作来说，详实的引用是其可靠性的基石。这本书的参考文献部分组织得极为规范，不仅列出了经典的标准文档和重要的学术论文，还补充了许多业界公认的权威技术博客和在线资源链接，这为希望进行更深入研究的读者提供了极佳的后续阅读指引。更贴心的是，书后的索引做得极为详尽，几乎每一个关键术语、协议名称、算法名称都能在索引中快速定位到其在正文中的出现位置，这对于需要快速回顾某个知识点或进行交叉引用的读者来说，是节省大量时间的宝贵功能。这种对细节的极致关注，清晰地表明了作者和出版团队对知识传递的认真态度，确保了这本书不仅在初次阅读时体验优秀，在后续作为案头参考工具时，依然能够保持极高的效率和便捷性，体现了其长远的阅读价值。

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我对这本书的实用性给予最高的评价，它绝非那种只停留在理论层面、脱离实际操作的“空中楼阁”。书中提供的许多配置示例和故障排查的步骤都非常详尽和贴合业界标准，无论是模拟器环境下的练习，还是未来进入真实企业网络环境进行维护，都能找到直接的指导价值。特别是书中关于特定网络设备命令行界面的操作指南部分，它不仅给出了命令本身，还深入解释了每个参数背后的含义和限制条件，这种深度解析远超出了很多同类教材的简单罗列。我尝试按照书中的步骤搭建了一个小型实验环境，每一步都精确无误，成功率极高，这极大地增强了我学习的信心。此外，作者似乎非常理解工程师在实际工作中会遇到的痛点，针对性地设置了“陷阱分析”和“最佳实践”的板块，提前预警了常见错误，并提供了规避方案。这使得这本书不仅仅是一本学习资料，更像是一位经验丰富的老工程师在旁边手把手地指导，让人感觉受益匪浅，学到的都是能立刻在生产环境中派上用场的真本事。

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这本书在语言风格上表现出一种严谨又不失温度的学者风范。作者的文字表达精准、逻辑清晰，每一个技术术语的引入都伴随着清晰的定义和背景说明，有效地避免了因术语晦涩而导致的阅读障碍。然而，这种严谨并没有演变成刻板的教科书腔调。相反，在关键概念的阐述中，作者偶尔会穿插一些简短的引言或者对网络发展史的洞察，使得阅读过程充满了思考和乐趣。比如，在讲解TCP/IP协议栈的演进历史时，作者没有直接给出最终的形态，而是像讲故事一样，描述了设计者们在早期网络受限条件下的权衡和取舍，这种历史的视角让人更深刻地理解了现有协议设计的“非完美”之处，从而对这些经典的解决方案产生了敬意和更深层次的理解。这种叙事技巧，让原本枯燥的技术细节变得富有层次感和人情味，使得学习过程中的挫败感大大降低，完全不像是在啃一本晦涩难懂的技术大部头。

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这本书的作者在知识体系的广度与深度之间找到了一个绝佳的平衡点，这一点非常难得。它既没有因为追求基础知识的普及而显得过于浅薄，也没有因为过度钻研冷门技术而让普通读者望而却步。它仿佛为不同水平的学习者开辟了多条路径：初学者可以专注于前几章的核心概念，建立起坚实的底层认知框架；而有一定基础的读者则可以深入到后面关于路由策略优化、安全机制实现等更高级的主题中去探索。我特别欣赏作者对待新技术包容而审慎的态度，书中对新兴的网络架构和协议的讨论，都基于其核心原理和潜在的应用价值进行分析，而非盲目追捧热点。例如，它对软件定义网络（SDN）的介绍，不仅仅停留在概念层面，更是结合了控制平面与数据平面的解耦这一核心思想进行了深入剖析，并对比了不同实现方案的优劣，这种辩证性的分析，极大地提升了读者的批判性思维能力，让人在面对日新月异的技术浪潮时，能保持清醒的头脑和判断力。

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