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出版者:西北工业大学出版社

作者:谷建华 编

出品人:

页数:202

译者:

出版时间:2001-1

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787561213223

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 程序设计
• 教程
• 入门
• 编程
• 计算机
• 教材
• 学习
• 基础
• 算法

《数据结构与算法实践指南》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且注重实践的视角，探索计算机科学领域两大核心基石：数据结构与算法。在信息爆炸的时代，高效地组织、存储和处理数据，并设计出快速、可靠的解决问题的方法，是每一位软件工程师必备的核心竞争力。本书将超越纯粹的理论介绍，通过大量贴近工程实际的案例和详细的步骤解析，引导读者掌握如何选择和实现最适合特定场景的数据结构与算法。 第一部分：基础要素与抽象数据类型（ADT） 本部分奠定坚实的基础。我们从计算复杂度的精确分析入手，重点剖析大O、$Omega$ 和 $Theta$ 记号的实际应用，确保读者能够量化评估代码的性能。随后，我们将深入探讨抽象数据类型（ADT）的概念，理解接口与实现的分离原则。 数组与动态数组： 探讨底层内存布局、缓存局部性对性能的影响。我们将实现一个高效的动态数组（如 C++ STL `vector` 或 Java `ArrayList` 的精简版），并分析其扩容策略的优化。 链表家族： 详细解析单向、双向和循环链表的结构与操作（插入、删除、遍历）。特别关注在并发环境或需要快速查找前后元素时的适用性选择。 栈与队列： 强调后进先出（LIFO）和先进先出（FIFO）的应用场景，例如表达式求值、递归模拟、任务调度等。我们将实现一个基于链表和基于数组的栈和队列，并对比其在固定资源限制下的优劣。 第二部分：组织数据的艺术——树与图结构 树和图是处理复杂关系数据模型的关键工具。本部分将系统地介绍这些非线性数据结构的构建与遍历方法。 树结构： 二叉树与二叉搜索树（BST）： 深入理解 BST 的基本操作及性能瓶颈（退化问题）。 平衡搜索树（AVL 树与红黑树）： 重点解析旋转操作（左旋、右旋）的精妙之处，以及它们如何保证对数时间复杂度的搜索、插入和删除操作。我们将通过实际代码演示，展示平衡机制如何动态调整树的形态。 B 树与 B+ 树： 专门探讨它们在外部存储（如数据库索引）中的应用，解释多路平衡的优势。 堆（Heap）： 实现最大堆和最小堆，并将其应用于优先级队列的构建。 图论基础： 表示法： 详尽比较邻接矩阵和邻接表在不同密度图中的空间和时间效率。 图的遍历： 深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的原理、递归与非递归实现，以及它们在迷宫求解、拓扑排序中的应用。 最短路径算法： Dijkstra 算法（单源最短路）和 Bellman-Ford 算法（处理负权边）的详细推导和实现，着重分析松弛操作的迭代过程。 最小生成树（MST）： 重点讲解 Prim 算法和 Kruskal 算法，展示它们如何利用贪心策略构建连通子图的最低成本结构。 第三部分：高效解决问题的策略——算法设计范式 掌握数据结构是“工欲善其事”的基础，而理解算法设计范式则是“利其器”的关键。本部分聚焦于解决问题的通用策略。 分治法： 以快速排序和归并排序为例，阐释“分解、解决、合并”的流程。我们将对比 Quicksort 在不同枢轴选择策略下的实际性能差异。 贪心算法： 介绍贪心选择性质的判断标准。通过活动安排问题、霍夫曼编码等经典案例，展示局部最优解如何导向全局最优解。 动态规划（DP）： 这是本书的重点难点之一。我们采用自底向上的方法，清晰界定状态转移方程，并通过背包问题（0/1 和完全背包）、最长公共子序列、矩阵链乘法等核心问题，训练读者识别子重叠子问题和最优子结构。 回溯法与分支限界法： 针对组合优化和搜索问题，如八皇后问题、数独求解，展示如何通过剪枝优化搜索树，显著提高求解效率。 第四部分：高级主题与应用场景 本部分将视野拓展到更专业和现代的算法领域。 查找技术： 线性查找、二分查找的深入分析，以及哈希表（散列表）的设计。我们将详细讨论冲突解决策略（链式法、开放寻址法）和负载因子对性能的影响，并实现一个健壮的哈希函数。 字符串匹配算法： 从朴素算法出发，逐步过渡到 KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法，解析其前缀函数（Next 数组）的构建逻辑，以及 Boyer-Moore 算法的核心思想。 高级排序： 深入探究非比较排序，如计数排序、基数排序，分析它们在特定数据范围下的线性时间复杂度优势。 实践与代码实现 本书的代码实现主要采用面向对象的编程思想，注重代码的模块化和可读性。每实现一个重要的数据结构或算法，都会附带一个或多个需要读者动手完成的“挑战任务”，涵盖性能优化、错误处理和与实际应用场景的接口对接。我们强调的不是记住特定代码，而是理解背后的数学逻辑和工程权衡。通过本书的学习，读者将具备分析任何复杂计算问题的能力，并能自信地为性能敏感的系统选择和实现最高效的数据处理方案。

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坦白讲，我过去尝试过好几本号称是“零基础友好”的C语言教材，但往往读到一半就因为其晦涩的理论和脱离实际的例子而放弃了。然而，这本《C语言程序设计教程》却给我带来了耳目一新的体验。它的编排逻辑极其人性化，知识点像剥洋葱一样，一层一层地深入。最让我欣赏的是它对“为什么”的解释，而不是仅仅告诉你“怎么做”。比如，它深入探讨了C语言的底层机制，比如变量在内存中的存储方式、函数调用的堆栈过程，这些内容在很多教材里都是一带而过或者直接跳过的。正是因为有了这些底层理解，我在后续学习其他高级语言时，也感到事半功倍，因为我能迅速理解它们背后的逻辑关联。书中的代码风格也值得称赞，清晰、规范、注释得体，简直就是一本行走的“C语言代码规范指南”。我甚至开始模仿书中的代码结构来写我自己的程序，不知不觉中，我的编程习惯也得到了极大的改善。这本书与其说是一本教程，不如说是一位经验丰富的老工程师在手把手地带你入门，那种沉稳和专业感是无法用言语完全表达的。

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这本书的排版设计和视觉呈现也让人印象深刻，这在技术书籍中往往是被忽视的细节，但《C语言程序设计教程》在这方面做得相当出色。页面的留白恰到好处，字体选择既保证了长时间阅读的舒适度，又使得关键字、运算符和变量名能够被清晰地区分开来。更重要的是，它采用了一种“模块化”的学习结构。每一章的开头都会有一个清晰的“学习目标”清单，结尾则会有一个“知识点回顾”和“自我测试”环节。这种结构极大地帮助我梳理和巩固了刚学到的知识点，避免了知识点混淆的问题。我尤其喜欢它在讲解复杂算法，比如快速排序或归并排序时，所使用的流程图和伪代码的结合方式。图文并茂的展示，使得抽象的算法逻辑瞬间变得可视化和可操作化。我不再需要自己费力地在草稿纸上画图来理解递归调用栈，这本书已经为我做好了最好的铺垫。这种对读者体验的细致关怀，让学习过程变得更加愉悦和高效。

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我必须承认，我对C语言的学习兴趣一度非常低迷，因为我总觉得它是一门“老旧”的语言，缺乏现代编程的魅力。直到我接触了这本《C语言程序设计教程》，我的看法才被彻底颠覆。这本书成功地将C语言的“硬核”魅力展现得淋漓尽致。它不仅仅是在教你如何写出能运行的程序，更是在培养你对计算机底层原理的敬畏之心和深入探究的欲望。书中对预处理器宏、位运算等“底层魔法”的讲解，让我体会到了直接操作硬件的快感。这些知识点往往是其他教程为了追求简洁而放弃的内容，但正是这些内容，构成了C语言的强大性能基础。通过这本书，我开始理解为什么许多高性能的软件和操作系统内核依然选择C语言作为基石。它让我认识到，掌握C语言，就是掌握了通往理解整个计算领域底层架构的一把金钥匙。这本书真正激发了我对编程艺术的探索热情，让我从一个被动的代码执行者，成长为一个主动思考代码实现逻辑的构建者。

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我是一名在校大学生，我的专业方向对C语言有很高的要求，需要我们在最短时间内掌握其精髓。在时间紧迫的情况下，我选择了这本《C语言程序设计教程》，它简直是效率的代名词。它的特点就是“直击要害，拒绝废话”。很多教材会花大量的篇幅去介绍历史背景或者一些不常用的冷门语法，但在本书中，这些内容被精简到了极致，所有的篇幅都聚焦于那些在实际开发中最核心、最常用的部分。例如，关于指针的章节，它没有陷入无休止的“指向什么”的哲学思辨中，而是直接给出了如何使用指针进行高效数据操作的实用技巧，比如动态内存分配的陷阱以及如何避免内存泄漏。我发现，当我将书中讲解的动态数组和链表实现自己写出来后，那种掌控全局的感觉是无与伦比的。这本书的实用性强到你几乎可以把它当作一本参考手册来用，遇到任何关于标准库函数或者数据结构实现的问题，翻开它总能找到最可靠的答案。对于目标明确、追求效率的学习者来说，这本书的价值无可替代。

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这本《C语言程序设计教程》真是一本让我爱不释手的编程入门宝典！我记得我刚开始接触编程时，面对那些复杂的指针和内存管理概念，简直是丈二和尚摸不着头脑。但是，这本书的作者似乎有着读心术，他们总能在你最困惑的地方，用最清晰、最生动的语言进行阐述。特别是关于结构体和联合体的讲解，配上那些精心设计的图示和实际案例，让我一下子就明白了它们之间的微妙区别和应用场景。我记得书里有一章专门讲了文件I/O操作，那部分内容我原本以为会非常枯燥乏味，但作者却通过模拟一个小型学生信息管理系统的构建过程，将理论知识和实践操作完美地结合了起来。读完那一章，我不再是那个只会敲打“Hello, World!”的新手了，真正感觉自己掌握了一门强大的工具。而且，书中大量的课后习题设计得非常巧妙，它们不是那种千篇一律的机械重复，而是层层递进，引导你思考更深层次的问题，真正做到了学以致用。对于任何想要扎扎实实打好C语言基础的初学者来说，这本书无疑是最佳的选择，它给予的不仅是知识，更是一种解决问题的思维模式。

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