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出版者:機械工業齣版社

作者:邊萌

出品人:

頁數:372

译者:

出版時間:1999-3-1

價格:41.00

裝幀:平裝（帶盤）

isbn號碼:9787900043993

叢書系列:

圖書標籤:

• Visual C++
• C++
• 編程技巧
• Windows編程
• MFC
• API
• 開發
• 軟件工程
• 代碼示例
• 入門
• 提高

《數據結構與算法精粹》簡介 探尋計算的基石，駕馭復雜係統的脈絡 在計算機科學的廣袤天地中，數據結構與算法無疑是奠定一切宏偉大廈的堅實地基。它們不僅僅是教科書上的抽象概念，更是驅動現代軟件性能、效率與智能的核心引擎。《數據結構與算法精粹》旨在帶領讀者穿越理論的迷霧，直抵實踐的鋒芒，深刻理解和熟練運用這些構建高效計算係統的關鍵工具。 本書的定位並非僅僅是知識的搬運工，而是思想的引路人。我們深知，初學者往往在繁復的定義和晦澀的證明中迷失方嚮，而有經驗的開發者則可能陷入對特定框架或庫函數的依賴，忘記瞭底層邏輯的優化潛力。因此，本書力求在理論的嚴謹性與工程的實用性之間找到完美的平衡點。 第一部分：基礎構建——數據的組織與形態 本書伊始，我們將從最基礎但至關重要的數據組織形式入手。不同於簡單羅列數據結構的定義，我們將深入剖析每種結構的設計哲學、適用場景及其內在的時間與空間復雜度權衡。 綫性結構的深度剖析： 數組的內存布局、動態數組（如`std::vector`的實現機製）的擴容策略，以及鏈錶（單嚮、雙嚮、循環鏈錶）在內存碎片化環境下的優勢與劣勢。我們將通過C/C++的底層實現視角，揭示它們在內存訪問模式上的差異，這對性能調優至關重要。 棧與隊列的抽象思維： 不僅講解先進先齣（FIFO）和後進先齣（LIFO）的應用，更會探討如何利用它們解決錶達式求值、遞歸模擬、以及緩衝區管理等經典問題。例如，如何高效地實現一個支持O(1)時間復雜度獲取最小/最大值的棧。 非綫性結構的宏偉藍圖： 樹結構是理解分層信息處理的關鍵。我們將詳盡介紹二叉樹、平衡搜索樹（AVL樹與紅黑樹的機製對比）、B/B+樹在數據庫索引中的核心作用。重點將放在紅黑樹的顔色翻轉與鏇轉操作的精妙之處，這正是保證對數時間復雜度的核心所在。 圖論的廣闊視野： 圖結構是建模現實世界復雜關係（如社交網絡、地圖導航、網絡路由）的終極工具。本書會係統梳理圖的錶示方法（鄰接矩陣與鄰接錶），並詳盡闡述深度優先搜索（DFS）與廣度優先搜索（BFS）在連通性判斷、拓撲排序等任務中的實際部署。 第二部分：效率之鑰——算法的設計與分析 如果數據結構是骨架，那麼算法就是驅動骨架運行的肌肉。本部分專注於算法的設計範式、性能分析工具以及解決實際問題的強大策略。 漸近分析的嚴謹性： 我們將用大量的實例講解大O、大Ω、大Θ符號的實際意義，教導讀者如何根據輸入規模的變化，準確預估代碼的性能錶現，避免在不恰當時機引入次優的解決方案。 排序算法的演化史： 從簡單的冒泡排序到高效的歸並排序和快速排序，我們將不僅僅展示代碼，更會深入探究快速排序中“基準元選擇”對最壞情況的規避策略，以及歸並排序在外部排序中的不可替代性。同時，希爾排序、堆排序等中級排序的優化思路也將被涵蓋。 核心設計範式： 本部分是本書的精華所在。我們將聚焦於三種核心的算法設計思想： 1. 分治法（Divide and Conquer）： 通過遞歸地分解問題，如在快速傅裏葉變換（FFT）和Strassen矩陣乘法中的應用。 2. 貪心算法（Greedy Algorithms）： 分析其局部最優選擇能否導嚮全局最優，並通過霍夫曼編碼、活動選擇問題等經典案例展示其高效性。 3. 動態規劃（Dynamic Programming）： 講解“最優子結構”和“重疊子問題”的識彆技巧，重點攻剋背包問題、最長公共子序列、矩陣鏈乘法等需要記憶化或錶格填寫的復雜問題。 搜索與路徑優化： 針對圖論中的核心應用，我們將詳細剖析Dijkstra算法、Bellman-Ford算法在處理負權邊時的區彆與聯係，以及A搜索算法中啓發式函數的設計藝術，這是構建智能體尋路係統的關鍵。 第三部分：高級主題與工程實踐 為瞭讓讀者能夠將理論知識轉化為生産力，本書的最後部分將觸及更貼近現代計算需求的高級主題，並強調在實際工程環境中的部署考量。 散列技術的深入： 不僅僅是哈希錶的簡單實現，我們將探討各種衝突解決策略（開放定址法、鏈地址法），以及如何設計高質量的散列函數以最大化均勻分布，保證平均O(1)的查找性能。 堆與優先隊列的實際應用： 探討二項堆、斐波那契堆等復雜堆結構在特定算法（如Prim算法、Dijkstra算法的優化版本）中的性能優勢，並討論如何選擇閤適的堆實現來優化調度器或資源管理係統。 空間換時間的哲學： 通過並查集（Union-Find）結構，演示如何通過路徑壓縮和按秩閤並的巧妙設計，以接近常數時間處理動態集閤的閤並與查詢操作，這在網絡連通性檢測中極為高效。 算法的並行化與分布式考量： 簡要介紹在多核CPU和分布式係統中，如何調整經典算法以適應並行計算環境，例如，並行歸並排序的基本思想。 本書的特色與讀者對象 本書的敘述風格力求清晰、邏輯嚴密，避免過度依賴特定的編程語言版本，而是將重點放在算法思想和數據結構背後的數學原理與工程權衡上。 我們為以下讀者群體量身打造： 1. 計算機科學與工程專業的學生： 作為核心課程的有力補充，提供比標準教材更深入的實現細節和工程洞察。 2. 希望提升代碼性能的軟件工程師： 特彆是後端、係統級開發人員，能通過係統學習優化瓶頸，寫齣更具競爭力的代碼。 3. 準備技術麵試的專業人士： 提供瞭解決經典算法問題的係統化框架和深度解析，幫助應對高強度的技術挑戰。 掌握數據結構與算法，意味著掌握瞭解決任何復雜計算問題的底層語言。《數據結構與算法精粹》將是您通往高效編程藝術的堅實階梯。

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初看起來，這本書的書名可能讓人覺得它隻是一本工具箱式的技巧集閤，但實際上，它構建瞭一個完整且連貫的知識體係。它在講解每一個技術點時，都會追溯到其在操作係統層麵的根源，這使得知識的遷移性非常強。舉個例子，書中關於動態鏈接庫（DLL）的加載、導齣函數的使用以及進程間通信（IPC）的章節，不僅詳細說明瞭在VC++環境下的實現細節，還對比瞭不同IPC機製的性能開銷和適用場景。這種宏觀的視角，幫助讀者跳齣單一項目的限製，從整個軟件架構的角度來審視代碼。此外，書中對模闆元編程在構建宏大框架時如何發揮作用的闡述，也相當精彩，它展示瞭如何利用編譯時的計算能力來削減運行時的開銷，這在追求極緻性能的嵌入式或係統級軟件開發中尤其寶貴。它不是那種讀完就能立即“炫技”的書，而是需要沉澱和思考的書。

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這本書的魅力在於其對“工程實踐”的深度聚焦，它沒有被花哨的新特性所乾擾，而是專注於如何用已有的強大工具集——Visual C++——創造齣穩定可靠的軟件。我特彆欣賞它對代碼重構和庫設計原則的討論。作者以幾個虛構但結構復雜的例子為藍本，一步步演示瞭如何將一個臃腫的單體模塊拆解成清晰、低耦閤的類層次結構，這裏麵滲透著大量的麵嚮對象設計的智慧。它不是那種教你設計模式名稱的書，而是展示瞭模式在實際的、充滿瞭曆史包袱的代碼庫中如何被“掰開揉碎”瞭應用。關於COM接口設計的章節，更是教科書級彆的範本，它清晰地界定瞭IUnknown接口的職責，並解釋瞭引用計數機製如何在多綫程中保持正確性。這本書更像是一部關於如何“打磨”代碼的藝術論，它關注的是代碼的長期健康度，而不是短期的功能實現。

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說實話，我剛接觸到這本書的時候，心裏還有點打鼓，畢竟現在市麵上很多技術書籍都傾嚮於追逐最新的技術棧，而這本書似乎專注於那些更基礎、更底層的Windows編程範式。但事實證明，這種“復古”的深入挖掘纔是真正考驗功力的所在。它的敘述風格非常嚴謹，帶著一種老派工程師的匠人精神。我特彆留意瞭關於消息泵（Message Loop）和窗口過程（Window Procedure）的章節，很多教程隻是簡單地提及`WndProc`函數的作用，而這本書則細緻地拆解瞭消息的投遞、排隊、處理以及消息循環的退齣機製，甚至還探討瞭在多綫程環境下如何安全地跨綫程發送和傳遞消息的陷阱與最佳實踐。這種對Windows消息機製的偏執般關注，讓我對整個應用程序的響應機製有瞭全新的認識。如果你覺得你已經很瞭解Win32 API，我強烈建議你翻閱這本書，它一定會讓你發現自己知識體係中的盲點，那些你習以為常卻從未深究的細節，在這裏都被一一擺在瞭顯微鏡下。

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這本書的閱讀體驗，就像是跟一位經驗極其豐富、但又極其耐心的資深架構師進行一對一的輔導。它的側重點顯然不是快速構建一個漂亮的界麵，而是如何構建一個健壯、可維護、高性能的底層框架。我最喜歡它在異常處理和資源泄露防範上的論述。它沒有停留在簡單的`try-catch`塊上，而是深入探討瞭C++的RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原則在復雜的MFC/ATL環境中如何完美落地，特彆是如何利用自定義的包裝類來確保析構函數總能被調用，即使在拋齣異常的情況下。書中關於調試技巧的部分也十分實用，它介紹瞭幾種在Visual Studio環境中追蹤隱藏錯誤的非常規方法，比如如何利用特定的斷點條件來捕捉那些隻發生一次的瞬時錯誤。這種實戰導嚮的知識，對於那些在大型遺留項目中掙紮的工程師來說，簡直就是救命稻草。它教會你的不是技巧的堆砌，而是一種嚴謹的、麵嚮風險的編程思維方式。

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這本書的深度和廣度實在令人驚嘆，它不像市麵上那些泛泛而談的入門指南，而是真正深入到瞭MFC和ATL框架的骨髓之中。我尤其欣賞作者對於內存管理和綫程同步這些“硬骨頭”問題的處理方式，那些詳盡的代碼示例和背後邏輯的剖析，簡直就是一本實戰手冊。比如，書中對GDI+繪圖優化那幾章，我以前總是在性能瓶頸上繞圈子，但讀完後纔明白自己錯在哪裏——原來是過度的對象創建和不恰當的設備上下文切換導緻的。作者提供的那些“小技巧”，比如如何巧妙地利用CComPtr來管理COM對象的生命周期，或是如何通過自定義消息映射來避免不必要的重繪，都直接解決瞭我在實際項目中遇到的痛點。它不隻是教你“怎麼做”，更重要的是解釋瞭“為什麼這麼做”會更好，這種對底層原理的透徹理解，對於任何希望從“會用”C++邁嚮“精通”C++的開發者來說，都是無價之寶。這本書的排版和圖示也非常清晰，即便是麵對那些復雜的指針操作和模闆元編程的片段，也能保持閱讀的流暢性。

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