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出版者:人民邮电出版社

作者:宗大华

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:2003-7-1

价格:26.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787115112484

丛书系列:

图书标签:

• c语言
• C语言
• 程序设计
• 编程入门
• 计算机科学
• 教材
• 算法
• 数据结构
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• 理工科

《数据结构与算法分析：C++版》—— 深入理解计算思维的基石 内容简介 在信息技术飞速发展的今天，程序的效率与质量已成为衡量软件水平的关键指标。《数据结构与算法分析：C++版》正是为有志于构建高性能、可维护、具备深厚理论基础的软件系统的学习者和工程师量身打造的权威著作。本书并非停留在对基本数据结构进行简单罗列的层面，而是深入探讨了如何根据具体应用场景，科学地选择、设计和分析数据结构与算法的艺术与科学。 本书的核心目标是培养读者严谨的计算思维，使他们能够清晰地认识到不同算法在时间复杂度（Time Complexity）和空间复杂度（Space Complexity）上的差异，并掌握如何使用渐近分析（Asymptotic Analysis），特别是大O表示法，对算法性能进行量化评估。 第一部分：基础回顾与分析方法 本书伊始，我们首先对读者已有的编程基础进行梳理，但重点迅速转移到算法分析的基石上。我们详尽阐述了递归（Recursion）的概念及其在算法设计中的强大威力，并教授如何使用主定理（Master Theorem）和递归树（Recursion Tree）方法来求解和分析递归关系式，这是理解分治策略（如快速排序、归并排序）复杂度的关键。 紧接着，我们系统地介绍了衡量算法效率的数学工具：渐近分析。读者将学习区分 $O, Omega, Theta$ 符号的精确含义，并理解为什么在处理大规模问题时，关注最高阶项的必要性。书中通过大量对比实例，展示了从 $O(N^3)$ 到 $O(N log N)$ 性能的巨大飞跃是如何影响实际运行时间的。 第二部分：线性与非线性数据结构的精妙设计 在巩固了分析基础后，本书进入数据结构的构建与剖析阶段。我们超越了传统教科书中对链表和数组的简单介绍，重点分析了动态数组（如 `std::vector` 的底层机制）在插入、删除和容量管理方面的性能权衡。 栈（Stack）与队列（Queue）的实现被置于更广阔的上下文——广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）的应用中进行考察。 本书花费大量篇幅深入探讨了树（Trees）结构。从基础的二叉树遍历（前序、中序、后序）到更高效的搜索结构，我们详细剖析了二叉搜索树（BST）的平均和最坏情况性能。核心章节聚焦于平衡搜索树： 1. AVL 树：详细讲解了旋转操作（单旋与双旋）如何保证树高始终保持对数级别，从而将所有基本操作复杂度锁定在 $O(log N)$。 2. 红黑树（Red-Black Trees）：作为实际应用（如 C++ `std::map` 和 Java `TreeMap`）中更常用的平衡机制，本书不仅展示了其插入和删除后的颜色调整与平衡维护的复杂规则，更强调了其在工程实践中的鲁棒性。 此外，对于堆（Heaps）的结构（特别是二叉堆），我们不仅展示了如何高效地实现优先级队列（Priority Queue），还探讨了堆排序（Heap Sort）的实现细节及其与比较排序的地位。 第三部分：高级搜索、排序与图论基础 排序算法是衡量一个程序员对算法掌握程度的重要标志。本书提供了一个全面的排序算法画廊： 比较排序的下限：证明了基于比较的排序算法的理论最优时间复杂度为 $O(N log N)$。 非比较排序：详细介绍计数排序（Counting Sort）、基数排序（Radix Sort）和桶排序（Bucket Sort），并分析它们在特定数据分布下的线性时间 $O(N+K)$ 优势。 高级比较排序：深入分析快速排序（Quick Sort）的随机化版本及其对最坏情况的规避，以及归并排序（Merge Sort）的稳定性与分治哲学。 图论（Graph Theory）部分，本书侧重于算法的应用而非单纯的定义。我们使用 C++ 邻接矩阵和邻接表来表示图，并重点讲解了： 图的遍历：深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）在连通性判断、拓扑排序中的应用。 最短路径算法：包括 Dijkstra 算法（处理非负权边）和 Bellman-Ford 算法（处理含负权边的图）。 最小生成树（MST）：详细对比Prim 算法和Kruskal 算法的实现逻辑和效率差异。 第四部分：高级主题与内存管理 为了面向更专业的应用，本书引入了哈希技术和动态规划的思维方式： 散列表（Hash Tables）：深入探讨了散列函数的选择原则、冲突解决策略（开放寻址法与链地址法），以及如何维护接近 $O(1)$ 的平均查找时间。 动态规划（Dynamic Programming, DP）：通过斐波那契数列、背包问题（Knapsack Problem）和最长公共子序列等经典案例，教授如何识别问题的重叠子问题和最优子结构，并系统地从递归到记忆化搜索，再到自底向上的表格填充，实现高效的 DP 解法。 本书的每一个算法实现都严格遵循现代 C++ 标准，注重代码的清晰性、模块化和效率。通过对这些核心数据结构和算法的透彻理解与实践，读者将不仅能够“写出”程序，更重要的是，能够“设计”出在效率、可扩展性和资源消耗方面都达到最优的解决方案。本书是通往高级软件开发、系统架构设计和竞争性编程的坚实桥梁。

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这本书给我的感觉就像一位经验丰富的老者，娓娓道来，将C语言的精髓一一揭示。我尤其欣赏作者在讲解指针时的细致入微。指针，这个C语言的“灵魂”所在，常常让初学者望而却步，我也曾深陷其中，对地址、解引用、指针运算感到头疼不已。但这本书的作者，用一系列比喻和图示，将复杂的指针概念变得异常直观。比如，他将内存地址比作房间的门牌号，将指针变量比作一把万能钥匙，可以指向任何一个房间（内存地址），并通过这把钥匙去访问里面的物品（变量的值）。这种形象的比喻，瞬间打通了我理解的任督二脉。书中对于指针与数组、指针与字符串、指针与函数的关系的讲解，也是深入浅出，逻辑严谨。我特别喜欢书中关于动态内存分配的章节，`malloc`、`calloc`、`realloc`、`free`这些函数的用法，以及它们在实际项目中的应用场景，都讲得非常透彻。理解了动态内存分配，就意味着我可以更灵活地处理内存，编写出更高效、更具弹性的程序。此外，书中还涉及了结构体、联合体、枚举等用户自定义数据类型，这为我构建更复杂的数据结构打下了坚实的基础。我还记得书中关于文件操作的部分，如何打开、读取、写入文件，如何处理文本文件和二进制文件，这些都是编写实际应用程序必不可少的基础技能。作者通过实际的例子，比如从文件中读取数据并进行处理，让我深刻体会到了文件操作的重要性。总的来说，这本书不仅教会了我C语言的语法，更重要的是教会了我如何用C语言去思考，去解决实际问题。它不是一本死记硬背的教科书，而是一本能够引导你深入理解C语言的“武功秘籍”，让你在掌握基础的同时，也能窥探到更高级的编程思想。

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这本书的叙述风格十分幽默风趣，让枯燥的编程学习过程变得轻松愉快。在讲解输入输出（I/O）操作时，我被作者的生动比喻逗得忍俊不禁。他将标准输入（`stdin`）比作“从键盘来的数据流”，将标准输出（`stdout`）比作“流向屏幕的数据流”，将标准错误（`stderr`）比作“带着抱怨流向屏幕的数据流”。这些形象的比喻，让我瞬间就理解了这些概念。书中详细讲解了`printf`和`scanf`这两个最常用的函数，以及各种格式控制符的用法。我学会了如何格式化输出字符串、整数、浮点数，以及如何从键盘读取各种类型的数据。作者还介绍了更高级的I/O函数，如`fgets`、`fputs`、`fprintf`、`fscanf`等，并结合实际例子，演示了如何进行文件读写操作。我印象最深刻的是，作者用一个“日记本”的例子，讲解了如何将程序的运行日志写入文件，以及如何从文件中读取配置信息。这种贴近生活的例子，让我能够更好地理解I/O操作在实际应用中的重要性。此外，书中还涉及了缓冲区和行缓冲的概念，以及如何控制它们的行为，这对于编写高效、可靠的I/O程序至关重要。这本书让我觉得，学习C语言的I/O操作，就像是学会了如何与计算机进行“对话”，能够有效地输入指令，并且接收计算机的反馈。

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这本书的讲解风格非常独特，充满了探索的乐趣。作者并非简单地罗列知识点，而是引导读者一步步地去发现和理解。在介绍函数时，我印象最深刻的是作者没有一开始就给出函数的定义和语法，而是先抛出了一个问题：如果我们要反复执行一段相同的代码，如何才能避免重复编写？然后，他引出了“函数”的概念，并鼓励我们自己去思考函数的参数和返回值的作用。这种“先有疑问，后有解答”的学习方式，极大地激发了我的好奇心和求知欲。书中对于函数递归的讲解，更是让我拍案叫绝。作者用一个非常巧妙的例子，比如“汉诺塔”游戏，将抽象的递归思想具象化。我跟着书中的步骤一步步地模拟，终于明白了递归调用是如何工作的，以及何时需要设置终止条件，避免无限循环。这种通过解决具体问题来学习抽象概念的方法，让我受益匪浅。书中对于宏定义和预处理指令的讲解，也让我大开眼界。`#define`、`#ifdef`、`#ifndef`这些指令，在书中被用得炉火纯青，让我理解了如何利用它们来提高代码的可读性和可维护性，以及如何进行条件编译，让同一份代码在不同的环境下产生不同的行为。我尤其欣赏书中关于错误处理和调试的章节。作者详细介绍了如何利用`printf`进行简单的调试，以及如何理解编译错误和运行时的错误信息。虽然这本书没有涉及到高级的调试工具，但它教会了我如何独立分析问题，找到Bug的根源，这对于初学者来说，是至关重要的技能。读完这本书，我感觉自己不再是那个只会照猫画虎的编程新手，而是真正能够理解代码背后的逻辑，并且能够独立解决一些简单问题的“小小工程师”了。

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这本书的语言风格非常简洁明快，如同外科医生般精准地剖析C语言的每一个细节，毫不拖泥带水。在讲解错误处理和异常机制时，我深切体会到了C语言的独特魅力。作者没有回避C语言在错误处理方面的局限性，而是坦诚地介绍了如何利用返回值、全局变量`errno`以及`perror`函数来检查和报告错误。虽然没有Java或Python那样完善的异常处理机制，但通过这些方法，依然能够有效地管理程序中的错误。书中还详细讲解了如何编写健壮的程序，如何预判潜在的错误，并在程序中加入相应的检查和处理逻辑。我尤其喜欢书中关于如何避免常见的内存泄漏和野指针问题的章节。作者用生动的例子，展示了这些问题是如何产生的，以及如何通过养成良好的编程习惯来预防它们。例如，在使用`malloc`分配内存后，一定要记得用`free`释放，并且在使用指针之前，要确保它指向有效的内存地址。这种强调细节和严谨性的讲解方式，让我受益匪浅。书中还涉及了基本的文本处理和字符串操作，虽然C语言的字符串操作相对繁琐，但作者通过`strcpy`、`strcat`、`strcmp`、`strlen`等函数的详细讲解和示例，让我能够熟练地掌握字符串的常用操作。总而言之，这本书让我明白了C语言虽然不像一些高级语言那样“舒适”，但它所带来的底层控制力和效率是无可比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的风格非常具有启发性，仿佛是一位引路人，在带领读者探索C语言的深层奥秘。在深入讲解进程和线程的概念时，我感到了一种前所未有的思维冲击。虽然这本书并非一本操作系统教程，但作者以一种非常巧妙的方式，将进程和线程的基本概念融入到C语言的学习中。他并没有直接给出复杂的API函数，而是通过一些形象的比喻，比如将进程比作“独立运行的程序”，将线程比作“一个程序内部的不同执行路径”，来帮助读者建立直观的理解。作者还探讨了在C语言中如何通过一些基础的系统调用（如果可以的话，书中会涉及一些简单的示例，即使是模拟的）来实现并发的思想，虽然可能不是真正的多线程，但能够让读者初步体会到“同时处理多个任务”的概念。书中还涉及到了一些关于程序执行流程控制的讲解，比如如何理解程序的调用栈，以及函数调用和返回的机制。作者通过对递归函数的深入剖析，让我明白了调用栈是如何工作的，以及为什么递归函数需要设置终止条件。这种从宏观到微观，从概念到实践的讲解方式，让我对程序的执行过程有了更深刻的理解。我感觉这本书不仅仅是教会了我C语言的语法，更重要的是，它培养了我对程序执行原理的探究精神，让我能够站在更高的层面去理解和设计程序。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为初学者量身打造的，从最基础的“Hello, World!”程序开始，循序渐进地讲解了C语言的方方面面。我之前对编程完全没有概念，拿到这本书的时候甚至有点害怕，担心会看不懂。但事实证明，我的担忧完全是多余的。作者用非常通俗易懂的语言，把那些抽象的概念比如变量、数据类型、运算符、表达式这些，都讲得无比清晰。我记得刚开始学循环的时候，我脑袋里一团乱麻，什么`for`循环、`while`循环、`do-while`循环，感觉像是要被绕晕了。但是书里通过一个个生动形象的例子，比如模拟数数、计算累加和，让我逐渐理解了它们的区别和用法。特别是书中对递归的讲解，让我眼前一亮，感觉打开了一个新世界的大门。虽然递归听起来很玄乎，但通过书中对斐波那契数列和阶乘的计算，我终于明白了它的原理。而且，书里还很贴心地附带了大量的课后习题，每章都有，从简单到复杂，涵盖了各种题型，让我可以及时巩固所学知识。我每天都会花时间做一些习题，有时候一道题会卡住很久，但一旦攻克了，那种成就感真的难以言喻。这本书最让我惊喜的是，它并没有停留在理论层面，而是非常注重实践。在讲解完基本语法后，书中就带领我们一起编写一些小程序，比如计算器、猜数字游戏、简单的学生成绩管理系统等等。这些小项目虽然不复杂，但却能让我把学到的知识融会贯通，实际运用起来。我深刻地体会到，编程不仅仅是背诵语法，更重要的是逻辑思维和解决问题的能力。通过这些小项目的实践，我不仅提升了编程技能，还培养了分析问题、拆解问题、然后用代码去解决问题的能力。这种“学以致用”的感觉，让学习过程变得更加有趣和有动力。我真心推荐这本书给所有想要入门C语言的朋友，它绝对是你开启编程之旅的最佳伙伴，会让你觉得学习编程是一件轻松愉快的事情，而不是一项艰巨的任务。

评分☆☆☆☆☆

这本书的风格充满了哲学思辨，仿佛是在引导读者进行一场关于“计算”本质的探索。在深入探讨结构体嵌套和指针与结构体的结合时，我感受到了C语言在数据组织和抽象方面的强大能力。作者通过一个生动的例子，比如构建一个“学生信息管理系统”，详细讲解了如何定义包含多个成员（如姓名、年龄、学号）的结构体，以及如何将这些结构体嵌套，形成更复杂的数据结构，比如一个“班级”结构体，里面包含了一个学生结构体数组。这让我能够将现实世界中的复杂概念，映射到程序中的数据结构，从而更有效地组织和管理信息。更令人兴奋的是，作者还讲解了如何使用指针来访问结构体的成员，以及如何将指向结构体的指针作为函数的参数传递。这使得我们可以更灵活地操作和修改结构体中的数据，极大地提高了程序的效率和可维护性。我还记得书中关于联合体（`union`）的讲解，它让我理解了如何在一个内存区域中存储不同类型的数据，这在某些特定的场景下，可以有效地节省内存空间。作者用一些具体的例子，比如一个“消息包”的结构，展示了联合体在解析不同类型消息时的应用。这本书让我明白了，C语言不仅仅是语法和命令的堆砌，更是一种思维方式，一种如何将复杂问题分解，并用高效、严谨的方式来解决的思维方式。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式充满了人文关怀，让人感觉作者像是我的良师益友。我特别怀念书中关于算法和数据结构基础的讲解。虽然这本书不是一本专门讲算法的书，但作者将一些基础的算法思想巧妙地融入到C语言的学习过程中。例如，在讲解数组和循环时，作者就引导我们思考如何实现简单的排序算法，如冒泡排序和选择排序。通过亲手实现这些算法，我不仅巩固了数组和循环的知识，更重要的是，我开始理解了算法的效率和复杂度。作者用非常形象的比喻，比如“让一群人排队”来解释冒泡排序的过程，让我这种对算法一窍不通的人也能迅速领悟。此外，书中对链表和栈的基本概念的介绍，也让我对数据结构有了初步的认识。作者解释了链表如何通过指针连接节点，以及栈的“后进先出”的特性，并用一些简单的例子来演示它们的应用。虽然只是浅尝辄止，但这些内容为我后续深入学习更复杂的数据结构打下了良好的基础。这本书最让我感动的是，作者始终强调编程的严谨性和规范性。他反复告诫我们要养成良好的编程习惯，比如代码缩进、变量命名规范、添加注释等等。这些细节看似微不足道，但对于编写高质量的代码至关重要。作者还分享了自己的一些编程经验，比如如何避免常见的陷阱，如何提高代码的鲁棒性。这些“过来人”的经验，对我这个新手来说，简直是无价之宝。我感觉这本书不仅仅是一本C语言的教程，更是一本关于如何成为一名优秀程序员的“入门指南”。它教会了我知识，更教会了我学习的方法和做人的态度。

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这本书的行文风格十分接地气，像是一位经验丰富的师傅在手把手地教导徒弟，非常注重实用性和易懂性。在讲解指针数组和函数指针时，我感觉像是打开了一扇新的大门。虽然指针本身就够让人头疼的，但指针数组和函数指针更是让很多初学者望而却步。然而，这本书的作者用非常清晰的逻辑和大量的示例，将这些复杂的概念一一破解。他将指针数组比作一个“电话簿”，里面存储的不是电话号码，而是其他变量的地址。而函数指针，则更是被形象地比喻为“一个能够指向函数的变量”，通过它可以调用存储在该指针中的函数。这种贴切的比喻，让我很快就理解了它们的本质。书中还讲解了如何利用指针数组来存储一组字符串，以及如何利用函数指针来实现回调函数，这在很多实际应用场景中都非常重要。我还记得书中关于多文件编程的讲解，它让我明白如何将一个大型项目分割成多个文件，并使用头文件进行声明和包含。这对于编写大型、复杂的C语言程序来说，是必不可少的技能。作者通过一个简单的图书管理系统的小例子，一步步地展示了多文件编程的整个过程，包括如何创建`.c`文件和`.h`文件，以及如何使用编译器进行链接。这让我深刻体会到了模块化编程的重要性。这本书不仅教授了C语言的知识，更重要的是，它教会了我如何组织代码，如何管理项目，如何像一个专业的程序员那样去思考和工作。

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这本书的语言风格非常严谨且富有逻辑性，像是在进行一场严密的学术探讨，但又不失趣味性。在深入讲解位运算的部分，我感到了一种前所未有的震撼。位运算，这个在很多初学者看来可能有些晦涩的概念，在这本书中却被讲得明明白白。作者从最基本的二进制表示法开始，一步步讲解了按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^）、按位取反（~）、左移（<<）和右移（>>）这些运算符。我记得在学习按位异或时，书中用了一个非常巧妙的例子：如何在不使用临时变量的情况下交换两个变量的值。这个例子让我对位运算的强大功能有了直观的认识，并且体会到了它的精妙之处。作者还讲解了如何利用位运算来优化代码，比如在进行某些数学运算时，使用位移操作可以获得更高的效率。这让我意识到，C语言的强大之处不仅在于其丰富的语法，更在于其对底层硬件操作的直接支持。书中对于枚举类型的讲解，也让我眼前一亮。作者不仅介绍了枚举的定义和使用方法，还讲解了它与常量宏的区别，以及在某些场景下使用枚举比宏定义更优的原因。这让我能够更灵活地运用C语言的特性，编写出更具可读性和可维护性的代码。此外，关于结构体和联合体的内存布局以及它们之间的区别，作者也进行了详细的阐述。通过阅读这些内容，我对于计算机如何管理内存有了更深刻的理解。这本书让我感觉，我不再是简单地学习C语言的语法，而是正在一步步地深入理解计算机的底层工作原理。

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