C语言程序设计实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:武汉大学

作者:汪同庆

出品人:

页数:140

译者:

出版时间:2006-1

价格:13.00元

装帧:

isbn号码:9787307049383

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 程序设计
• 实验
• 教程
• 计算机
• 编程
• 高等教育
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• 实践

《深入理解数据结构与算法：原理、实现与优化》 简介： 在信息爆炸的时代，高效处理和组织海量数据是每一位软件开发者必须掌握的核心能力。本书将带领读者踏上一段深入探索数据结构与算法的旅程，从理论基石到实际应用，再到性能优化，力求为读者构建一套坚实且系统的知识体系。不同于市面上许多泛泛而谈的教材，本书聚焦于核心概念的透彻解析，并辅以大量的实际代码示例，旨在帮助读者真正理解“为什么”和“如何做”，而非仅仅停留在“是什么”的层面。 内容概述： 本书共分为四个主要部分，每个部分都循序渐进，层层递进，确保读者能够扎实掌握每一个知识点。 第一部分：数据结构基础与经典模型 这一部分将从最基本的数据组织方式出发，详细介绍各种经典数据结构的原理、特点、适用场景以及优劣势。 数组与链表： 剖析顺序存储与链式存储的根本差异，深入理解动态数组（如 `std::vector`）的内存管理机制，以及单向链表、双向链表、循环链表的实现与操作。重点将放在理解它们在插入、删除、查找等操作上的时间复杂度差异，以及何时选择何种结构。 栈与队列： 介绍这两种“后进先出”和“先进先出”的抽象数据类型，并通过数组和链表实现它们。我们将探讨它们在函数调用栈、表达式求值、广度优先搜索等场景的应用。 哈希表： 深入讲解哈希函数的设计原则、冲突解决策略（如链地址法、开放地址法）以及负载因子对性能的影响。通过实际代码演示如何构建一个高效的哈希表，并分析其平均 O(1) 查找的原理。 树形结构： 二叉树与二叉搜索树： 详细介绍二叉树的遍历方式（前序、中序、后序），以及二叉搜索树的插入、删除、查找操作。我们将重点关注如何维护二叉搜索树的平衡性，为后续的平衡二叉树打下基础。 平衡二叉树（AVL树、红黑树）： 深入剖析 AVL 树和红黑树的旋转机制，理解它们如何通过自平衡保证查找、插入、删除操作的 O(log n) 时间复杂度。我们将提供详细的插入和删除过程的图示与代码实现。 堆（最大堆、最小堆）： 讲解堆的存储方式（通常使用数组），以及堆的插入（`heapify-up`）和删除（`heapify-down`）操作。重点在于理解堆在优先队列和堆排序中的核心作用。 Trie 树（前缀树）： 介绍 Trie 树在字符串匹配、自动补全等场景的应用，并详细讲解其构建与查找过程。 图结构： 邻接矩阵与邻接表： 分析两种表示图的存储方式，以及它们在空间和时间复杂度上的权衡。 图的遍历（DFS 与 BFS）： 详细讲解深度优先搜索和广度优先搜索的原理、递归与迭代实现，并分析它们在连通性判断、最短路径（未加权）等问题中的应用。 第二部分：算法设计思想与核心范式 在掌握了基本的数据结构后，本部分将聚焦于如何设计和实现高效的算法。 分治法： 深入理解分治法的思想，并通过经典案例如归并排序、快速排序、二分搜索等进行详细讲解。分析其递归求解、合并解的模式。 动态规划： 讲解动态规划的核心思想：最优子结构和重叠子问题。通过一系列经典问题（如斐波那 চুক্তি数列、背包问题、最长公共子序列、最长递增子序列）的讲解，引导读者掌握状态转移方程的设计与优化。本书将强调自顶向下（带备忘录的递归）和自底向上（迭代）两种实现方式。 贪心算法： 介绍贪心算法的局部最优选择策略，并分析其适用条件。通过活动选择问题、霍夫曼编码、最小生成树（Prim、Kruskal 算法）等例子，理解贪心算法的精髓。 回溯算法： 讲解回溯算法的“搜索”与“剪枝”思想，通过 N 皇后问题、迷宫问题、子集生成等问题，演示如何通过递归进行状态空间的搜索，并及时回溯以避免无效计算。 分支限界法： 与回溯法类似，但更侧重于利用界限函数来剪枝。通过旅行商问题等例子，介绍其求解思路。 第三部分：高级算法与优化技巧 本部分将深入探讨一些更高级的算法，并提供实用的优化技巧。 图算法进阶： 最短路径算法： 详细讲解 Dijkstra 算法（单源最短路径，无负权边）和 Floyd-Warshall 算法（所有顶点对最短路径）。分析它们的原理、复杂度以及在实际中的应用。 最小生成树算法： 深入解析 Prim 算法和 Kruskal 算法，理解它们的贪心策略以及图的连通性判断。 拓扑排序： 讲解有向无环图（DAG）的拓扑排序原理，以及基于 DFS 和 Kahn 算法的实现。 字符串匹配算法： 除了朴素的字符串匹配，本书还将介绍 KMP 算法（Knuth-Morris-Pratt）和 Boyer-Moore 算法，详细解析其模式匹配的优化原理，大幅提升匹配效率。 位运算技巧： 讲解位运算在数据压缩、加密、状态表示等方面的妙用，例如判断奇偶性、交换变量、快速幂运算等。 常用数学与概率算法： 简要介绍一些常用的数学性质（如素数判断、最大公约数、最小公倍数）在算法中的应用，以及蒙特卡洛方法等概率性算法的思想。 第四部分：性能分析与实际应用 在掌握了丰富的算法知识后，本部分将回归实际，关注算法的性能分析和在不同场景下的应用。 时间与空间复杂度分析： 详细介绍大 O 符号的含义，如何分析算法的最好、最坏和平均情况下的时间与空间复杂度。通过实例演示如何对常见算法进行复杂度评估。 算法的优化策略： 总结常见的算法优化方法，包括： 空间换时间： 利用额外的存储空间来减少计算时间。 时间换空间： 通过增加计算量来减少内存占用。 数据结构的选择： 合理选择数据结构对算法性能至关重要。 预处理与剪枝： 在计算前进行预处理或在搜索过程中进行剪枝，以提高效率。 面试与竞赛中的算法应用： 结合常见的编程面试题和算法竞赛题目，展示如何将本书所学知识应用于实际问题解决，培养读者的解题思路和技巧。 并发与并行算法简介： 简要介绍在多核处理器环境下，并发和并行算法的基本概念，以及一些简单的并行数据结构或算法思想（如并行归并排序的初步思路）。 本书特色： 深度与广度并存： 既深入剖析核心概念的原理，又广泛涵盖了数据结构与算法的各个重要分支。 理论与实践结合： 每一个知识点都配有清晰的理论讲解和大量的代码示例，读者可以通过动手实践加深理解。 循序渐进的教学设计： 内容组织严谨，从基础到进阶，逐步引导读者掌握复杂的概念。 注重思维训练： 强调算法设计思想和解决问题的思路，培养读者的独立思考能力。 高质量的图示与讲解： 复杂算法过程通过精美的图示辅助讲解，化繁为简。 目标读者： 本书适合计算机科学与技术、软件工程等相关专业的学生，以及希望提升自身编程能力和算法功底的初中级软件开发者。无论您是初次接触数据结构与算法，还是希望系统性地回顾和深化理解，本书都将是您不可多得的良师益友。 通过本书的学习，读者将能够： 熟练掌握各种经典数据结构的原理、实现及应用。 理解并运用动态规划、分治、贪心、回溯等核心算法设计范式。 深入理解高级算法如最短路径、最小生成树、字符串匹配等。 掌握分析算法时间和空间复杂度的方法。 具备独立设计和优化算法的能力，有效解决复杂的编程问题。 为进一步学习更高级的计算机科学主题（如操作系统、编译原理、机器学习等）打下坚实基础。 《深入理解数据结构与算法：原理、实现与优化》 将是您在算法世界的探索之旅中，最可靠的导航和最得力的助手。

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这本书的实验设计达到了一个很高的水准，它真正体现了“教程”二字的精髓，而非仅仅是“习题集”。它的深度和广度都拿捏得恰到好处。深度上，它能让你触及到操作系统底层的一些概念，比如通过实验来理解堆栈的区别，这对于后续学习更底层的系统编程至关重要。广度上，它涵盖了从基础控制流到中级数据结构应用的完整链条，确保了学习者在面向对象编程之前的技术储备足够扎实。我特别欣赏的是它在每个章节末尾设置的“挑战性任务”，这些任务往往需要综合运用本章甚至前几章的知识，极大地锻炼了我的综合分析和解决复杂问题的能力。很多其他教材只是告诉你“怎么做”，而这本书更侧重于教你“为什么这么做”以及“还有没有更好的做法”，这种反思性的引导，对于培养一个优秀的程序员至关重要。

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我过去尝试过几本不同的C语言教材，大多要么过于偏重理论的枯燥阐述，要么实验内容过于简单，流于形式。直到接触到这本《C语言程序设计实验教程》，我才真正体会到什么是“学以致用”。它不是在教你如何应付考试，而是在为你未来面对真实世界的编程挑战打下坚实的基础。最让我印象深刻的是，它对调试（Debugging）技巧的重视。书中专门辟出章节，详细讲解了如何利用调试工具来定位和修复错误，这在其他教材中常常被一带而过。通过书中一系列精心设计的“带Bug”的练习，我学会了如何系统性地排查问题，而不是靠“试错法”碰运气。这本书真正做到了将理论的深度、实践的广度、以及工程思维的严谨性融为一体，是每一个认真想学好C语言的读者不可多得的宝贵资源。

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这本《C语言程序设计实验教程》真是让人眼前一亮，内容组织得极为精妙。我过去在学习C语言时，总是觉得理论和实践之间有一道难以逾越的鸿沟，书本上的知识点虽然清晰，但一旦要动手写代码，就常常陷入迷茫。而这本教程，完美地解决了这个问题。它不仅仅是简单地罗列实验项目，而是将每个实验都设计成了一个解决实际问题的过程。从最基础的变量操作到复杂的数据结构应用，每一步都循序渐进，让人感觉每敲下一行代码，都是在扎实地构建自己的知识体系。特别是那些关于指针和内存管理的实验，作者的处理方式非常细腻，用通俗易懂的例子将抽象的概念具象化，使得原本被视为“畏途”的部分变得清晰明了。我个人非常欣赏它对实验报告规范性的强调，这培养了我不仅要会写代码，还要学会规范记录和分析结果的严谨态度。读完这本书，我感觉自己对C语言的理解不再停留在语法层面，而是深入到了其底层逻辑和设计思想。

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这本书的排版和图示质量高得惊人，这在技术书籍中是难得的亮点。对于C语言这样高度依赖符号和结构的学科，清晰直观的视觉辅助是提升学习效率的关键。书中的流程图、数据结构的可视化表示，都做得极其专业和清晰，一眼就能看出程序的逻辑走向和数据流向。我发现自己阅读那些复杂的循环嵌套或递归结构时，不再需要反复在脑海中进行空间想象，因为书上的图例已经把所有关键节点标注得清清楚楚。这种对细节的关注，体现了编者对读者学习体验的深切关怀。而且，书中的代码示例不仅正确，而且风格现代、规范，完全可以作为我未来编程的典范参考。使用这本书学习，过程本身就是一种潜移默化的规范化训练。

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坦白说，我拿起这本书时，心理准备并不充分，觉得可能又是市面上那种千篇一律的“教你敲代码”的教材。但事实证明，我的担忧是多余的。这本书的视角非常独特，它更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地带你入行。它不回避C语言的“怪癖”和难点，而是直接正面迎击，用非常巧妙的引导方式，让你在解决问题的过程中，自然而然地掌握了那些晦涩的知识点。例如，在处理文件I/O的实验中，它没有直接给出“标准答案”，而是设计了几个递进式的任务，让你自己去探索错误处理和数据流的机制。这种“做中学”的模式，极大地激发了我的主动学习欲望。我不再是被动接受知识，而是主动去探索代码的边界和可能性。这本书的语言风格也十分亲切，没有太多生硬的学术腔调，读起来非常流畅，让人有种“原来如此”的豁然开朗感。

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