C语言程序设计/21世纪高等学校计算机学科系列教材

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出版者:电子工业出版社 作者:刘德恒 出品人: 页数:328 译者: 出版时间:2001-1 价格:16.00元 装帧: isbn号码:9787505364226 丛书系列:
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具体描述

全书共分10章,介绍了C语言的基本概念、语法规则和利用C语言进行程序设计的方法。包括:C语言概述,数据类型、运算符及表达式,语句,数组及其应用,函数和变量作用域,指针,结构、联合与枚举,位运算,编译预处理,文件等。

本书是根据作者多年从事C语言的教学经验和实际应用的体会写成的,内容通俗易懂,并且每章均附有大量的例题和应用举例。在例题和习题的选择上,除安排了部分基本概念题和编程题外,还安排了

深度解析:现代数据结构的构建与算法优化 本书旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践指导意义的现代数据结构与算法设计手册。在信息技术飞速发展的今天,高效地组织和处理海量数据已成为衡量软件系统性能的关键指标。本书超越了传统教科书中对基本概念的罗列,致力于构建一个系统化的知识体系,帮助读者理解底层原理,并掌握前沿的优化技巧。 第一部分:数据组织的基石与高效抽象 本部分聚焦于数据存储和抽象的基础理论,为后续复杂算法的实现打下坚实的基础。我们首先从信息论的角度重新审视数据的本质,探讨如何在有限的存储空间内实现最优的信息表示。 1. 基础数据结构的高级视角: 我们不只是简单介绍数组和链表,而是深入分析其在内存访问模式下的性能差异。重点讨论缓存局部性原理(Cache Locality)如何影响线性结构的实际执行时间。例如,对于双向链表在不同硬件架构下的性能瓶颈,以及如何通过节点合并策略来缓解内存碎片化问题。 2. 树形结构的深度挖掘: 本书对树结构进行了精细的划分和深入剖析。二叉搜索树(BST)的平均与最坏情况分析是基础,但我们更侧重于自平衡树(如AVL树、红黑树)的旋转机制和颜色维护算法的数学证明。特别是红黑树中,我们详细推导了“黑高度不变性”是如何保证 $O(log n)$ 复杂度的。此外,我们引入了B+树和B树,分析它们在外部存储(磁盘I/O)优化中的核心作用,这对数据库系统设计至关重要。 3. 图论的实用化建模: 图结构被视为连接复杂现实问题的最有力工具。本书不仅涵盖了深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS),更着重讲解了在大规模社交网络分析和交通路径规划中的应用。我们将重点剖析最小生成树(MST)算法(Prim和Kruskal)的并行化可能性,并深入探讨最短路径问题(Dijkstra, Bellman-Ford, Floyd-Warshall)在处理负权边和循环依赖时的精确适用范围。 第二部分:算法设计的范式与优化策略 本部分是全书的核心,旨在培养读者从问题抽象到选择最优算法范式的能力。我们将算法设计视为一种工程艺术,强调权衡取舍(Trade-offs)。 1. 分治、贪心与动态规划的辩证统一: 分治法:不仅限于快速排序(QuickSort)的划分策略,我们探讨了如何利用分治思想解决几何问题,例如最近点对问题(Closest Pair Problem)的二维扫描优化。 贪心算法:强调其“局部最优导向全局最优”的前提条件。通过活动选择问题和霍夫曼编码的实例,清晰界定何时可安全应用贪心策略。 动态规划(DP):这是解决重叠子问题和最优子结构问题的利器。本书详细拆解了背包问题(0/1, 完全背包)的状态转移方程推导过程,并引入记忆化搜索(Memoization)与自底向上(Bottom-Up)实现方式的性能对比,特别是处理具有大量状态转移的情况。 2. 高级搜索与回溯机制: 针对约束满足问题(CSP),我们深入研究了回溯法(Backtracking)的剪枝(Pruning)技术。重点分析了如何设计有效的启发式函数(Heuristics)来指导A搜索算法,使其在路径搜索中高效地避开无效区域。对于NP完全问题(如旅行商问题TSP),我们探讨了近似算法(Approximation Algorithms)的设计思想,如Christofides算法在度约束下的性能保证。 3. 字符串匹配与文本处理的效率革命: 字符串算法是I/O密集型应用的关键。本书超越了朴素的暴力匹配,详细讲解了KMP算法(Knuth-Morris-Pratt)中失配函数(Failure Function)的构建过程,以及Boyer-Moore算法中“坏字符规则”和“好后缀规则”的协同工作机制,展示了其在实际文本编辑器和搜索引擎中的强大性能。 第三部分:面向未来的数据结构与并行计算 本部分探讨了针对特定场景优化(如高并发、大数据集)而设计的新型数据结构,并展望了算法设计在多核环境下的新挑战。 1. 散列技术的深入应用: 散列表(Hash Table)是现代编程的基石。我们不仅关注拉链法和开放寻址法,更侧重于解决冲突处理的效率问题。本书详尽分析了Cuckoo Hashing(布谷鸟散列)的原理,及其在保证$O(1)$查找时间下的高装载因子优势。同时,我们探讨了一致性散列(Consistent Hashing)在分布式系统(如缓存集群)中,如何最小化节点增减带来的数据迁移成本。 2. 概率性数据结构: 在处理超大规模数据且允许一定误差容忍的场景下,概率性数据结构展现出巨大潜力。本书系统介绍了Bloom Filter(用于快速成员查询和防止误报)和HyperLogLog(用于精确计数大量不重复项)。我们详细分析了它们的空间效率与错误率之间的数学平衡。 3. 并行与并发算法概述: 在多核处理器成为主流的今天,如何设计能有效利用并行资源的算法至关重要。我们简要介绍了MapReduce的设计思想作为大规模数据处理的框架,并探讨了在并发数据结构中如何使用无锁(Lock-Free)技术,例如通过CAS(Compare-and-Swap)操作来构建高性能的并发队列和栈,避免传统锁机制带来的死锁和上下文切换开销。 本书结构严谨,论证详实,适合有一定编程基础,希望系统性提升算法设计和数据结构优化能力的工程师、研究人员及高年级学生阅读。通过对每一个核心概念的深入剖析和对实际应用场景的细致映射,读者将能够构建出更加健壮、高效的软件解决方案。

作者简介

目录信息

第1章 C语言慨述
1. 1 C语言简介
1. 2 C语言特点
1. 3 C语言程序结构和书写风格
1. 3. 1 简单的C语言程序
1. 3. 2 C
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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说实话,这本书的排版和设计风格,透露着一股浓浓的“老派学术风”,这对于习惯了现在各种网络资源和交互式学习平台的年轻读者来说,可能是一个不小的挑战。内页的插图,与其说是辅助理解,不如说是对复杂结构的简化再简化,很多时候,看图还不如直接去看代码本身来得直观。我特别想吐槽的是,关于面向过程到面向对象思想过渡的章节,处理得略显仓促和生硬。既然是“21世纪”的教材,理应更自然地引导学生理解C++等后续语言的基础,但这本书似乎过于固守C语言的纯粹性,对函数式编程思想的引入也只是蜻蜓点水。我期待的,是在介绍结构体和联合体之后,能有更多关于模块化编程的实践案例,比如如何用头文件和源文件组织一个小型项目,但书中提供的练习题大多停留在算法层面,缺乏工程实践的影子。读完之后,感觉自己掌握了如何计算一个复杂的表达式,却不太确定如何构建一个健壮的软件模块。

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这本书的价值,我认为主要体现在其对标准库函数的详尽收录和解释上。特别是关于输入输出流(stdio.h)的部分,它不仅列出了`printf`和`scanf`的各种格式控制符,还深入探讨了缓冲区(Buffer)的管理和刷新机制。我记得有一次调试一个涉及到实时数据采集的程序,程序总是输出延迟,我翻阅了书中关于`fflush()`函数作用域的描述,才意识到在特定I/O模式下,标准输出的行为并非总是即时可见的。这种对细节的执着,是很多市面上流行的“速成指南”所不具备的。然而,这种详尽有时也演变成了一种冗余。比如,对于一些非常基础且现代编译器已经优化掉的“陷阱”,书中花了大量的篇幅去警告,虽然出发点是好的,但对于追求效率的开发者来说,感觉像是在阅读一份过时的安全手册。整体来说,它更适合那种喜欢刨根问底,不满足于“能跑就行”的硬核程序员作为案头工具书。

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总的来说,这套教材像一位技艺精湛但脾气古怪的老师傅,他教给你的手艺是真家伙,能让你在未来的道路上少走很多弯路,尤其是在面对底层优化和系统级编程时,你会感谢当初咬牙坚持下来的这些知识点。但是,这位师傅的教学方式可能不太“友好”。它很少使用生动的比喻,也很少提及C语言在现代软件生态中的最新应用趋势,比如嵌入式开发或高性能计算中的特定库集成。它更像是一份对C语言“本身”的严肃宣告,而不是一份“如何使用C语言解决现代问题”的指南。如果你已经准备好迎接挑战,并且对计算机体系结构有强烈的求知欲,这本书无疑是宝藏;但如果你的目标仅仅是快速学会写点小工具或者通过考试,那么市面上那些更侧重于项目实战和快速上手的资料,或许能带给你更即时的满足感。这本书更像是你工具箱里那把沉甸甸的、需要用心去打磨才能发挥威力的老式扳手。

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从教学法的角度来看,这本书的难度曲线设置得极不平滑。前几章通过简单的变量和循环,似乎在降低入门门槛,但从第三章进入到复杂的函数调用约定和递归开始,陡然加速。我认识的几位同学都是在这个阶段放弃了,他们觉得教材的逻辑跳跃性太强,缺乏一个平稳的过渡坡道。例如,在讲解递归时,通常的教材会用斐波那契数列或阶乘作为铺垫,但这本书直接上了一个涉及图遍历的例子,虽然它能展示递归的强大,但对于首次接触递归概念的人来说,无异于“直接抛入深水区”。我希望教材能够增加更多的“反面案例”——即演示错误的代码和解释为什么错误,而不是一味地展示正确的范例。只有通过对比和纠错,才能真正巩固那些细微的语法和逻辑差别。

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这本《C语言程序设计》看得我真是五味杂陈,首先得说,作为一本“21世纪高等学校计算机学科系列教材”,它在理论深度上是下了功夫的,尤其是对指针和内存管理的阐述,简直是教科书级别的严谨。我记得在学习到第二章关于数据类型的底层表示时,作者用了大量的篇幅去解释位操作和不同字节序(Endianness)对程序执行的影响,这一点对于想深入理解计算机原理的学生来说是极大的财富。我曾经遇到一个棘手的跨平台移植问题,正是因为回头查阅了书中关于结构体对齐和填充的详细图解,才茅塞顿开。然而,这种深度也带来了不小的阅读障碍。对于初学者而言,开篇的抽象概念堆砌,加上一些略显过时的术语(尽管教材力求新),让人很容易在最初的100页内就感到气馁。它更像是一本给已经有一定基础,想要查漏补缺或者准备参加高级编程竞赛的读者的参考手册,而不是一本能让人轻松入门的“敲门砖”。它的示例代码虽然严谨,但往往缺乏足够的趣味性和即时反馈的成就感,导致我常常在理论的海洋里漂浮,却找不到实际应用的小岛。

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