笔试+上机考试真题解答(2级C语言新大纲) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安电子科技大学出版社

作者:吕峻闽

出品人:

页数:258

译者:

出版时间:2002-6-1

价格:19.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787560607665

丛书系列:

图书标签:

• C语言
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《数据结构与算法精讲与实战》 内容简介 本书旨在为计算机科学、软件工程、信息技术等相关专业的学生以及希望深入理解和掌握数据结构与算法的编程爱好者提供一本全面、深入且注重实践的参考指南。在当今快速发展的技术领域，数据结构和算法是构建高效、可靠软件系统的基石。本书将理论的严谨性与工程实践的实用性相结合，力求帮助读者建立坚实的理论基础，并能熟练地将所学知识应用于解决实际问题。 第一部分：基础理论与核心概念 本书的第一部分专注于打下坚实的基础。我们首先从计算机存储和内存管理的基本概念入手，为理解数据结构如何有效地组织信息做好铺垫。 第1章：绪论与计算模型 本章首先探讨数据结构在软件开发中的核心地位及其重要性。接着，我们将介绍抽象数据类型（ADT）的概念，这是理解数据结构设计思想的关键。随后，深入分析算法分析的基础——时间复杂度和空间复杂度。我们详尽讲解了大O表示法、大Ω表示法和大Θ表示法的数学定义与实际应用，并通过实例对比分析了线性、对数、平方和指数增长的效率差异。此外，本章还引入了最坏情况、最好情况和平均情况分析的意义，为后续算法评估提供统一的量化标准。 第2章：线性结构精解 本章系统地阐述了所有以线性顺序组织数据的结构。 数组（Array）：不仅讨论其随机访问的优势，还深入分析了其在内存中的连续存储特性及其带来的局限性，如插入和删除操作的效率问题。特别针对动态数组（如C++的`std::vector`或Java的`ArrayList`）的底层实现机制进行了剖析，包括容量增长策略和内存重分配的成本。 链表（Linked List）：详细区分了单向链表、双向链表和循环链表的结构差异、操作实现（插入、删除、遍历）以及它们在内存使用上的权衡。我们重点探讨了使用链表解决“插入/删除频繁”问题的优势。 栈（Stack）：基于后进先出（LIFO）原则，详细介绍栈的抽象操作及其在表达式求值（中缀转后缀）、递归实现、函数调用堆栈管理中的经典应用。 队列（Queue）：遵循先进先出（FIFO）原则，区分普通队列、循环队列和双端队列（Deque）。重点分析了它们在缓冲区管理、广度优先搜索（BFS）中的不可替代性。 第3章：非线性结构：树与图 这是本书的理论核心部分，专注于复杂关系的建模。 树（Tree）：从基础的二叉树概念出发，深入讲解了二叉查找树（BST）的原理、查找、插入和删除操作。随后，重点攻克平衡树技术，详尽分析了AVL树和红黑树（Red-Black Tree）的旋转操作、平衡维护规则及其保证$O(log n)$性能的数学依据。此外，还介绍了B树和B+树在数据库索引系统中的关键作用。 堆（Heap）：作为一种特殊的树结构，我们详细讲解了最大堆和最小堆的构建过程（Heapify操作）以及堆排序的实现。重点阐述了优先队列（Priority Queue）的实现机制及其在Dijkstra和Prim算法中的应用。 图（Graph）：图是描述复杂网络关系的最有力工具。本章涵盖了图的表示方法（邻接矩阵和邻接表）的优劣对比。深度解析了图的两种基本遍历算法：深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），并辅以大量实例说明其在连通性判断、拓扑排序中的应用。 第二部分：高级算法与优化技术 本部分聚焦于提升程序效率的核心技术，从排序、查找扩展到动态规划和贪心策略。 第4章：高效排序与查找 本章对排序算法进行了深入的性能对比和实现解析。 基础排序：回顾并分析了冒泡排序、插入排序和选择排序的特点。 高效排序：重点精讲快速排序（Quick Sort）的划分（Partition）策略及其对枢轴选择的敏感性；详细推导归并排序（Merge Sort）的稳定性与$O(n log n)$的理论保证。 线性时间排序：分析了计数排序、基数排序和桶排序等特定场景下的线性时间排序算法，讨论了它们适用的数据范围和预处理要求。 查找技术：除了线性查找，重点分析了二分查找（Binary Search）的精确实现技巧，以及在动态数据结构（如BST）中的查找优化。 第5章：图论高级算法 本章将理论知识应用于解决复杂的网络问题。 最短路径问题：详尽分析了Dijkstra算法的原理（基于优先队列优化）及其对非负权重的要求；深入探讨了Bellman-Ford算法如何处理负权边，并能检测负权环。对于所有顶点对的最短路径问题，讲解了Floyd-Warshall算法的动态规划解法。 最小生成树（MST）：详细描述了构建MST的两种核心贪心算法——Prim算法和Kruskal算法，分析它们在不同图结构下的性能表现。 网络流：简要介绍最大流最小割定理的基本思想，并对Ford-Fulkerson方法进行了概述。 第6章：算法设计范式 本章介绍解决复杂问题的通用方法论。 分治法（Divide and Conquer）：以快速排序和归并排序为例，解析如何将大问题拆解为小问题并合并结果。 贪心算法（Greedy Algorithm）：通过活动选择问题、霍夫曼编码等经典案例，阐述贪心选择的原理和局部最优如何导向全局最优的条件。 动态规划（Dynamic Programming, DP）：这是本章的重中之重。通过背包问题（0/1背包和完全背包）、最长公共子序列（LCS）等经典案例，系统讲解重叠子问题和最优子结构的识别，以及自底向上（迭代）和自顶向下（带记忆化搜索）的实现技巧，强调状态转移方程的建立。 回溯法与分支限界：讲解如何使用这些方法系统地搜索解空间，以解决八皇后问题、N皇后问题和旅行商问题（TSP）的部分优化解。 第三部分：实践、应用与性能调优 本书的最后一部分将理论与工程实践紧密结合。 第7章：哈希技术与外部存储 哈希函数（Hash Function）：详述了哈希函数的构造原则（均匀性、雪崩效应），常见的优秀哈希函数设计，以及冲突解决策略，包括链式法（Chaining）和开放定址法（Open Addressing，线性探测、二次探测、双重哈希）的详细实现与性能分析。 Trie树（前缀树）：作为一种高效的字符串查找结构，深入解析其在字典、自动补全等场景中的应用。 缓存与外部存储：简要讨论了LRU（最近最少使用）缓存淘汰策略的实现，以及B/B+树在磁盘I/O效率优化中的核心地位。 第8章：编程语言实现技巧与调试 本章着重于使用C++或Java（根据实际编写语言）进行高效的数据结构实现。我们将提供高质量的代码示例，重点关注内存管理（如指针操作的安全性、引用与指针的区分）、模板/泛型编程的使用，以及如何利用标准库中的高效组件（如STL中的`std::map`, `std::set`, `std::priority_queue`）来快速构建复杂系统。同时，提供针对算法复杂度的实际性能测试框架和调试技巧，帮助读者识别和优化代码中的性能瓶颈。 附录：常见问题与疑难解析 附录部分收录了在学习数据结构与算法过程中学生群体最常遇到的概念混淆点、算法边界条件的特殊处理，并提供了大量的“陷阱”分析，例如递归深度溢出、平衡树旋转中的边界条件错误、以及动态规划中状态定义不当等问题，旨在帮助读者在实际编程中避免常见的错误。 本书适合作为高等院校数据结构、算法分析与设计课程的教材或参考书，对于准备专业技术面试的读者而言，亦是一份不可或缺的实战手册。通过本书的学习，读者不仅能掌握“是什么”，更能深刻理解“为什么”以及“如何实现得更好”。

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