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出版者:电子工业

作者:张泽虹

出品人:

页数:220

译者:

出版时间:2007-1

价格:21.00元

装帧:

isbn号码:9787121035920

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• C语言
• 程序设计
• 编程入门
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《数据结构与算法分析（Java版）》图书简介 内容提要： 本书聚焦于计算机科学领域的核心基石——数据结构与算法分析。它旨在为读者构建一个坚实而全面的理论基础，并结合当前主流的编程语言——Java，进行深入的实践演示与探讨。全书内容涵盖了从基础的线性结构到复杂的图论模型，再到高级的算法设计范式与性能分析方法。我们不仅关注“如何实现”这些结构和算法，更着重于“为什么这样设计”以及“它们的效率如何”，力求培养读者严谨的计算思维能力。 第一部分：基础与回顾 本部分首先对读者进行基础知识的梳理，特别是针对Java语言特性与面向对象编程（OOP）范式的回顾，确保读者对后续的实现环境有充分的理解。随后，我们将引入算法分析的理论框架。 1. 算法分析的基石： 深入讲解算法效率评估的重要性，详细阐述大O、Ω、Θ等渐进记号的数学内涵及其在时间复杂度和空间复杂度分析中的实际应用。我们将通过具体的案例，如循环结构、递归调用，演示如何精确计算和推导不同代码段的复杂度，为后续复杂算法的比较奠定基础。 2. Java编程环境与工具： 强调使用Java进行数据结构实现的优势，特别是其强大的面向对象特性如何自然地映射到抽象数据类型（ADT）的定义。本章还会简要介绍Java的集合框架（Collections Framework）作为对比参考，但重点仍放在从零开始构建标准数据结构上。 第二部分：核心线性数据结构 本部分系统地介绍了最基本也是最常用的线性数据组织方式，着重于它们在不同应用场景下的性能权衡。 3. 数组与动态数组（ArrayList）： 作为最基础的存储结构，我们将分析其在随机访问和插入/删除操作上的性能差异。重点探讨Java `ArrayList`背后的动态扩容机制——“摊还分析”的应用，解释为何其平均插入时间复杂度能保持在$O(1)$。 4. 链表结构： 详细解析单向链表、双向链表和循环链表的内部结构与操作。通过对比数组，凸显链表在中间位置高效插入和删除的优势，并分析其随机访问效率低下的原因。 5. 栈（Stack）与队列（Queue）： 将它们视为基于数组或链表实现的特定抽象数据类型。深入剖析栈的LIFO（后进先出）和队列的FIFO（先进先出）原则，并通过Java的实际类（如`Deque`接口的使用）来验证理论模型。 第三部分：非线性数据结构 非线性结构是处理复杂关系和实现高效搜索的关键。本部分将重点攻克树结构和图结构。 6. 树结构基础： 从抽象定义出发，引入树的基本术语（根、叶子、深度、高度）。重点讲解二叉树的遍历方法（前序、中序、后序），并强调递归在树操作中的自然和强大。 7. 二叉搜索树（BST）： 详细介绍BST的插入、删除和搜索操作。随后，引出其性能瓶颈——可能退化为链表。为解决此问题，本章将详尽介绍自平衡树的概念，并深入分析AVL树或红黑树的旋转和重新着色机制，解释它们如何保证$O(log n)$的最坏情况性能。 8. 堆（Heaps）与优先队列： 将堆定义为一种特殊的完全二叉树，重点介绍其大顶堆和小顶堆的特性。深入分析堆的构建（Heapify）过程以及如何利用堆实现优先队列，这是实现许多高效算法（如Dijkstra算法）的关键组件。 9. 散列表（Hash Tables）： 本章是性能优化的核心。我们将详细讲解哈希函数的设计原则（均匀性、敏感性），并全面分析解决冲突的两种主要技术：链地址法（Separate Chaining） 和 开放寻址法（Open Addressing，包括线性探查、二次探查和双重哈希）。重点分析负载因子对性能的影响。 10. 图结构： 图论是复杂网络建模的基石。本章介绍图的抽象表示（邻接矩阵与邻接表），并详细对比这两种表示法在空间占用和特定操作（如查找邻居）上的优劣。 第四部分：高级算法设计与分析 本部分从“工具”转向“思维”，教授解决问题的通用策略和分析范式。 11. 排序算法的深度比较： 不仅仅是实现，而是对经典排序算法进行深度剖析。比较冒泡、插入、选择排序的简单性与$O(n^2)$的效率；详述归并排序和快速排序的工作原理、分治策略的应用，以及它们在平均和最坏情况下的复杂度。深入分析快速排序的枢轴选择对性能的决定性影响。 12. 搜索算法： 系统回顾和对比广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）。重点分析它们在树和图中的应用场景，例如，BFS如何用于寻找最短路径（无权图），DFS如何用于拓扑排序和连通分量查找。 13. 贪心算法（Greedy Algorithms）： 介绍贪心选择性质和最优子结构。通过经典的活动选择问题、霍夫曼编码等案例，说明贪心策略的适用条件和证明思路。 14. 动态规划（Dynamic Programming, DP）： DP是解决重叠子问题和最优子结构的利器。本章将通过斐波那契数列、背包问题、最长公共子序列等经典问题，详细讲解DP的两个核心要素：状态定义和状态转移方程的建立。我们将对比自顶向下的备忘录法和自底向上的表格法。 15. 摊还分析的进阶应用： 回顾在动态数组扩容中使用的摊还分析，并将其扩展到更复杂的结构，例如斐波那契堆（Fibonacci Heap）的操作分析，展示如何通过长期的平均成本来评估操作的效率。 结语： 本书的最终目标是使读者能够根据具体问题的需求，选择或设计出最合适的数据结构，并运用恰当的算法范式（如分治、贪心、动态规划）来解决实际的工程挑战，最终编写出高效、可维护的代码。全书注重理论与Java实践的紧密结合，配有大量的代码示例和复杂度分析图表，是希望深入掌握计算科学核心的工程师和研究人员的理想参考资料。

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说实话，我最初拿到这本书的时候，并没有抱太大的期望，毕竟市面上C语言的书太多了，很多都大同小异。但是，这本书很快就颠覆了我的看法。它的内容深度和广度都恰到好处，对于想要深入理解C语言精髓的读者来说，绝对是一本不可多得的宝藏。作者在解释每一个概念时，都力求从本质上去阐述，比如在讲到内存管理时，不仅仅是简单介绍malloc和free，而是详细讲解了内存的堆栈模型、内存分配的底层原理，甚至还涉及到一些内存泄漏的常见原因及预防措施。这让我对C语言的理解上升了一个层次，不再是停留在“能用就行”的层面，而是真正理解了“为什么这么做”。书中还提供了很多进阶的内容，例如一些常用的算法实现、数据结构的基础知识，甚至是一些性能优化的技巧，这些都是在很多入门书籍中很难见到的。更让我印象深刻的是，作者在讲解的过程中，经常引用一些经典的C语言程序片段，并对其进行细致的分析，这让我看到了“高手”是如何运用C语言来解决实际问题的，极大地拓展了我的视野。总而言之，这本书的阅读体验是一次深入的学术探索，它不仅教会了我如何编程，更教会了我如何思考编程。

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我之前接触过不少编程书籍，但很少有一本能让我觉得像这本《C语言程序设计》一样，能如此贴合实际应用场景。作者在书中融入了大量的项目实战案例，这些案例并非是那种为了讲解功能而生硬拼凑的代码，而是真正从解决实际问题出发，一步步构建起来的。我记得有一个关于文件管理的案例，作者从文件的基本操作开始，逐渐添加了目录创建、文件复制、批量重命名等功能，整个过程非常流畅，让我学到了如何将零散的知识点组织成一个完整的项目。更重要的是，在讲解每个案例时，作者都会详细解释每一个代码块的作用，以及为什么要这样设计，而不是简单地丢下一段代码让你去猜测。这种“授人以渔”的方式，让我不仅仅是学会了照猫画虎，而是真正掌握了将C语言应用于解决实际问题的能力。书中的代码风格清晰规范，注释详尽，这对于我这个初学者来说，是非常好的学习榜样。通过这些实战案例，我仿佛看到了C语言在软件开发中的强大生命力，也对未来的编程之路充满了期待。

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这本书绝对是一股清流！在充斥着各种“速成”和“入门”类C语言书籍的市场中，它以一种沉稳而扎实的姿态，为真正想要打好C语言基础的读者提供了一份高质量的参考。我个人非常欣赏它在细节上的严谨。很多在其他书籍中一带而过的细节，在这本书里都被深入挖掘和阐述。比如，关于运算符的优先级和结合性，书中不仅仅给出了表格，还结合大量的例子，让你深刻理解它们在实际计算中的影响。再比如，对于宏定义的使用，书中详细讲解了它的展开机制、注意事项，以及一些高级用法，这让我避免了在实际开发中因滥用宏而产生的各种难以追踪的错误。而且，这本书的语言风格非常平和，没有那种故弄玄虚的炫技，而是用一种非常易于理解的方式，娓娓道来。即使是初学者，在阅读的过程中也不会感到压力，而是能够一步一个脚印地建立起对C语言的扎实理解。我个人觉得，这本书最核心的价值在于它能够培养读者的“编程思维”，让你不仅仅是写出能运行的代码，而是写出高质量、可维护、可扩展的代码。

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这本《C语言程序设计》绝对是为那些渴望不仅仅是“学会”C语言，而是要“精通”C语言的读者量身定做的。它的讲解风格非常独特，与其说是“教”，不如说是“引导”和“启发”。作者非常善于设置悬念，比如在讲解某个核心概念之前，会先抛出一个问题，让你思考，然后再逐步揭示答案，这种方式让我始终保持高度的专注和好奇心。我特别喜欢书中关于“理解”而非“记忆”的教学理念。很多时候，我们学习编程会陷入死记硬背的误区，这本书则通过大量的对比分析、场景模拟，让你真正理解代码背后的逻辑和运行机制。举个例子，在讲解递归时，书中不仅仅给出了递归函数的代码，还用图示和逐步展开的方式，展示了函数调用栈的变化过程，这让我一下子就明白了递归的精髓。此外，书中对一些容易混淆的概念，如指针与数组、结构体与联合体的区别，都进行了非常深入和细致的辨析，并提供了大量的实例来佐证。读这本书，就像是在和一位经验丰富的导师对话，他会耐心解答你的每一个疑问，并引导你发现知识的脉络。

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天哪，这本书简直是我的救命稻草！我之前尝试过几本C语言的书，都感觉云里雾里，要么太理论化，要么例子太简单，根本不够我应付实际项目。直到我翻开了这本《C语言程序设计》，简直眼前一亮！这本书的讲解方式非常生动，作者仿佛就是坐在我旁边，一点点地把那些抽象的概念讲得清清楚楚。我最喜欢的是它循序渐进的编排方式，从最基础的变量、数据类型开始，一步步深入到指针、结构体、文件操作等等。而且，每讲完一个概念，都会立刻配上精心设计的练习题，而且这些练习题都不是那种死记硬背的套路，而是需要你动脑筋去思考、去组合所学知识才能解决的。最关键的是，作者在讲解的时候，经常会穿插一些在实际开发中会遇到的坑和技巧，这对我这个初学者来说太宝贵了，让我少走了很多弯路。我记得有一次，我被一个指针指向的问题卡了很久，正当我抓耳挠腮的时候，突然想到书里讲到的一个关于指针的“陷阱”提示，恍然大悟！这种“及时雨”式的指导，让我在学习过程中充满了成就感，也越来越有信心去挑战更复杂的编程问题。我真的非常感谢作者，把这么一本既有深度又不失趣味的书呈现给我们。

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