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出版者:Mcgraw-Hill Osborne Media

作者:Patrick Naughton

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996-03-22

价格:USD 27.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780078821998

丛书系列:

图书标签:

• Java
• 编程
• 开发
• 指南
• 手册
• 教程
• 核心
• 进阶
• 技术
• 实战

好的，这是一本关于高级数据结构与算法实战的图书简介，内容详尽，旨在帮助读者构建坚实的计算机科学基础，并将其应用于解决复杂的工程问题。 --- 《深度演进：面向复杂系统的尖端数据结构与算法实战》 图书概述 在当今快速迭代的软件工程领域，性能瓶颈往往源于对底层数据组织和计算逻辑的理解不足。《深度演进：面向复杂系统的尖端数据结构与算法实战》并非一本枯燥的理论汇编，而是一部实用的、以工程实践为导向的工具书。它专注于那些在现代分布式系统、大规模数据处理、高性能计算和机器学习基础设施中发挥核心作用的非传统或高阶算法与数据结构。 本书假设读者已经掌握了基础的编程语言特性（如面向对象编程、内存管理）以及标准算法（如排序、图遍历的Dijkstra和A）。我们的目标是将读者从“知道”算法的定义，提升到能够“设计”、“优化”并在特定约束条件下“定制”最优解的层面。全书以C++和Python的典型实现作为支撑语言，确保概念的清晰与工程可行性。 核心内容深度解析 第一部分：超越线性与树形——高级组织结构 第 1 章：高维空间索引与空间划分技术 本章深入探讨了在多维数据集中进行高效检索的挑战。我们将详细剖析K-D 树（K-Dimensional Tree）的构建、平衡机制（如Ball Tree）及其在最近邻搜索（Nearest Neighbor Search, NNS）中的局限性。随后，焦点转移到R-树（Rectangle Tree）及其变体（如R-树、Hilbert R-Tree）在地理信息系统（GIS）和数据库中的应用。我们将详细讲解如何处理空间重叠问题，以及如何量化索引效率与查询复杂性之间的权衡。实践案例将聚焦于使用四叉树/八叉树（Quadtree/Octree）进行大规模碰撞检测和渲染视锥剔除。 第 2 章：高性能散列与冲突解决策略 标准散列表的性能在负载因子接近1时急剧下降。本章探索了旨在突破这一瓶颈的结构。我们将研究Cuckoo Hashing（布谷鸟散列），分析其双重哈希函数如何保证平均 $O(1)$ 的查找时间，以及处理“饥饿”状态的策略。随后，我们转向一致性哈希（Consistent Hashing），阐述其在分布式缓存系统（如Memcached、Redis集群）中最小化数据迁移的关键作用。读者将学习如何构建一个具备容错能力和伸缩性的哈希环。 第 3 章：容错与动态图结构：跳跃表与可持久化数据结构 跳跃表（Skip List）因其在并发环境下的易实现性和接近平衡树的性能（$O(log n)$ 平均时间），成为许多高性能数据库（如LevelDB）的首选。本章细致剖析其概率性平衡机制。此外，我们将介绍可持久化数据结构（Persistent Data Structures），例如持久化Trie或栈，它们允许我们高效地访问历史版本，这在区块链技术和版本控制系统中至关重要。 第二部分：图论的深度应用与优化 第 4 章：大规模图的表示与存储 处理包含数十亿节点的图需要超越邻接矩阵和简单邻接表的存储方案。本章对比了压缩稀疏行（CSR）和压缩稀疏列（CSC）格式，并讨论了如何使用Edge List配合高效的内存布局来优化内存占用和缓存命中率。我们还将探讨Graph Embedding的前置技术，如邻里采样方法对图算法性能的影响。 第 5 章：高级流式图算法 在数据流实时到达的环境中，我们无法对整个图进行预处理。本章侧重于动态图算法。我们将研究Incremental PageRank和实时社区发现算法，这些算法能够在边或节点增删时快速更新结果，而非完全重算。重点解析了如何利用矩阵分解和近似计算来应对计算资源的限制。 第 6 章：最短路径的扩展：交通网络与分布式计算 传统的Dijkstra算法在大型、静态交通网络中效率低下。本章引入了Contraction Hierarchies (CH)和Hub Labeling等预处理技术，展示它们如何将查询时间缩短到近乎 $O(1)$。此外，我们将讨论如何将这些算法分布到多核或集群环境中，使用GraphBLAS的概念进行并行化。 第三部分：高级动态规划与近似技术 第 7 章：序列与结构上的动态规划优化 本章超越基础的背包问题和编辑距离。我们探讨四边形不等式优化（Knuth Optimization）在区间DP中的应用，以及如何使用数据结构加速DP，例如使用线段树或Fenwick树来优化状态转移过程，将 $O(n^3)$ 复杂度降至 $O(n^2 log n)$。 第 8 章：NP-难问题的启发式与近似算法 对于无法在多项式时间内解决的问题（如旅行商问题TSP、Set Cover），我们需要实用的启发式方案。本章详细介绍局部搜索（Local Search）、模拟退火（Simulated Annealing）的参数调优，以及互换（Exchange Heuristics）的构建。重点分析近似比（Approximation Ratio）的理论保证及其在实际工程约束下的意义。 第四部分：并发性、内存与性能工程 第 9 章：并发数据结构的底层设计 本章揭示现代高性能并发结构背后的秘密。我们将剖析无锁（Lock-Free）和无等待（Wait-Free）的数据结构，例如使用CAS（Compare-and-Swap）操作实现的并发队列和栈。深入理解内存屏障（Memory Barriers）和缓存一致性协议（Cache Coherence Protocols）如何影响并发算法的正确性和性能。 第 10 章：内存访问优化与缓存感知算法 现代CPU性能受限于内存延迟而非时钟速度。本章专注于如何编写“缓存友好型”代码。我们将研究数据布局对L1/L2缓存命中率的影响，并分析如何通过空间局部性和时间局部性原则来重构嵌套循环和数据访问模式，特别是针对矩阵运算和图遍历。 目标读者 本书适合有至少两年软件开发经验的工程师、系统架构师、以及对算法有深入钻研兴趣的研究生。它特别面向以下领域的专业人士： 后端服务开发人员： 需要设计高吞吐量、低延迟的数据存储和缓存层。 大数据与基础设施工程师： 负责构建分布式计算框架和高效的数据处理管道。 游戏与图形程序员： 专注于空间数据管理和实时查询优化。 量化分析师： 需要实现复杂的优化模型和快速路径查找。 本书特色 1. 工程导向的理论： 每一个理论概念都紧密结合其在真实系统中的应用场景和性能瓶颈。 2. 代码实现细致： 提供了关键算法的精炼、高效的C++模板实现和Python原型，便于读者理解和移植。 3. 性能度量与权衡分析： 提供了详尽的实验数据和复杂度分析，教会读者如何根据实际负载选择最合适的结构，而非盲目追求渐进最优复杂度。 通过研读《深度演进》，读者将掌握驾驭复杂系统数据流的核心能力，将理论知识转化为可量化的性能提升。

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我注意到这本书的排版和字体选择，似乎是为了追求“最大信息量”而非“最佳阅读体验”。页边距窄小，行间距也压缩得比较紧凑，这使得在长时间阅读时，眼睛很容易感到疲劳。对于技术书籍来说，清晰的视觉层次结构至关重要，但《The Java Handbook》在这方面做得并不出色。重要的概念和关键字没有得到足够的强调，要么使用与正文无异的字体，要么仅仅是简单的粗体，缺乏色彩或醒目的边框来区分核心概念与辅助说明。这种设计上的疏忽，直接影响了作为参考工具的效率。试想，当你急需在某个知识点上快速定位时，如果所有文本看起来都像是同一重要程度，那么搜索效率自然会大打折扣。此外，书中几乎找不到任何流程图、架构图或者UML图示来辅助理解复杂的代码结构或执行流程。例如，讲解到类加载机制时，如果能配上一张清晰的图示展示JVM的各个加载阶段，理解起来会事半功倍，但这本书完全依赖纯文本的描述，显得非常乏力。在如今这个视觉化学习盛行的时代，这种纯文本堆砌的方式，确实让这本书显得有些格格不入。

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这本《The Java Handbook》的封面设计就透露出一种沉稳、专业的基调，深蓝色的主色调搭配简洁的白色字体，让人联想到技术文档的严谨性。我最初拿到这本书时，期望它能提供一个全面而深入的Java入门指南，毕竟“Handbook”这个词通常暗示着一本可以随时翻阅、解决实际问题的工具书。然而，当我翻开前几页时，那种期待感很快就被一种略显平铺直叙的叙事方式取代了。书中的例子似乎都停留在非常基础的语法层面，比如变量声明、基本数据类型操作，这些内容对于任何有编程基础的人来说，读起来就像是在温习大学一年级的教材。章节之间的逻辑衔接也略显生硬，感觉像是把各个知识点独立地“粘贴”在一起，缺乏一个贯穿始终的、引导读者构建完整知识体系的主线。我特别注意到关于面向对象编程（OOP）的介绍部分，虽然提到了封装、继承和多态这些核心概念，但深入的讨论和设计模式的应用几乎没有涉及，这对于一本声称是“手册”的书来说，是一个明显的短板。如果这本书的定位是面向完全零基础的新手，或许还能勉强接受这种浅尝辄止的讲解方式，但对于期望通过它来提升实战能力的中级开发者而言，它提供的价值实在有限，更像是一本快速参考卡片的集合，而非一本能带你深入理解Java世界运行机制的指南。总而言之，从排版到内容深度，它都给人一种“安全但无趣”的印象。

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坦率地说，我对这本书的结构安排感到有些困惑。它似乎试图在一本相对不厚的篇幅里塞进太多的内容，结果就是每个主题都蜻蜓点水，没有一处真正深入。比如，当我试图查找关于并发编程（Concurrency）的最新进展时，书中展示的API似乎还停留在Java 8甚至更早的版本，对于现代Java开发中至关重要的`CompletableFuture`或反应式编程的影子都难以寻觅。这种内容上的滞后，在快速迭代的软件行业中是致命的。更让我感到沮丧的是，本书在代码示例的质量上表现不佳。很多示例代码冗长且不符合现代Java的惯用风格，充满了不必要的冗余代码，阅读起来非常费力。如果作者能够提供更简洁、更具表现力的代码片段，并辅以清晰的解释说明这些代码为何比传统写法更优越，那么这本书的实用价值会大大提升。现在给出的例子更像是教科书式的示范，而非真实世界中被广泛采纳的最佳实践。我尝试着把书中的一些代码搬到我的IDE中运行，发现很多地方都需要我自行修正导入语句或者调整环境配置，这无疑增加了初学者的学习成本和挫败感。一本好的技术手册应该能平滑过渡读者的学习曲线，而不是在每一个角落都设置障碍。

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这本书在章节划分上显露出一种非常“老派”的思路。它几乎是按照Java语言规范的顺序一步步讲解下去，从Scanner输入到System.out.println的输出，再到方法重载，这种线性的推进方式，对于习惯了项目驱动学习的现代开发者来说，显得异常枯燥且缺乏动力。我花了很大力气才读到关于异常处理的部分，但即便是这里，作者的讲解也仅仅停留在try-catch的基本用法上，对于如何设计健壮的异常层次结构，或者何时应该使用自定义异常来更好地封装业务逻辑，这本书几乎避而不谈。这让我感觉作者似乎是把Java语言的“语法手册”当成了“设计手册”来撰写。当我真正需要查找如何有效地处理资源释放问题时，我不得不翻阅其他更专业的书籍，因为这本书里关于`try-with-resources`的介绍轻描淡写，远远不如它在JDK 7中带来的便利和重要性所应有的篇幅。阅读这本书的过程，更像是在背诵一份API文档的摘要，而不是在学习如何用Java构建稳定可靠的软件系统。缺乏对实际应用场景的描绘和权衡取舍的讨论，使得这本书的指导意义大打折扣。

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这本书最让我感到遗憾的一点是，它完全忽略了Java生态系统的广度和深度。Java的强大不仅仅在于核心语言特性，更在于其围绕JVM建立起来的庞大工具链和框架体系。然而，翻阅全书，从头到尾都聚焦在JDK核心库的最基础部分，对于任何与企业级开发、Web服务或大数据处理相关的热门技术，如Spring、Hibernate、Maven或Gradle，都没有任何提及。这就好比你买了一本关于“汽车驾驶手册”，结果它只教你怎么踩油门和刹车，却从未告诉你变速箱是如何工作的，更没有提过如何进行定期的保养和升级。对于一个希望进入主流Java开发职场的读者来说，这本书提供的信息是不完整的，甚至是误导性的，因为它给出的知识图景太小了。它只停留在“Java语言本身”，而没有触及“Java平台”。因此，这本书更像是一个面向特定、非常初级的课程的配套读物，而不是一本面向现代软件工程师的综合性“手册”。它可能适合作为大学新生第一次接触编程时的辅助材料，但若想靠它在实际工作中游刃有余，恐怕还需要另寻高明。

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初中时读的，印象最深的编程书籍。。。

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初中时读的，印象最深的编程书籍。。。

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初中时读的，印象最深的编程书籍。。。

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