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出版者:機械工業齣版社

作者:霍宏濤 編

出品人:

頁數:318

译者:

出版時間:2007-6

價格:29.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111214243

叢書系列:

圖書標籤:

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《數據結構與算法詳解》 本書旨在為計算機科學專業的學生和從業者提供一個全麵且深入的數據結構與算法學習體驗。我們相信，紮實的數據結構與算法基礎是理解和掌握復雜計算問題的基石，也是實現高效、可擴展軟件設計的關鍵。因此，本書不僅僅羅列各種數據結構和算法，更側重於剖析其背後的設計思想、數學原理以及在實際應用中的權衡取捨。 核心內容涵蓋： 綫性結構： 數組與鏈錶： 從最基本的數組和鏈錶入手，詳細闡述它們的內存模型、插入、刪除、查找等操作的時間復雜度和空間復雜度。我們將探討靜態數組、動態數組（如C++的`std::vector`、Java的`ArrayList`）在內存管理上的差異，以及單嚮鏈錶、雙嚮鏈錶、循環鏈錶在不同場景下的適用性。通過實例分析，例如實現一個簡單的棧或隊列，來鞏固對這兩種結構基本操作的理解。 棧與隊列： 深入剖析棧（LIFO）和隊列（FIFO）的抽象數據類型特性，及其使用數組和鏈錶實現的具體方法。我們將講解棧在函數調用、錶達式求值、深度優先搜索（DFS）中的應用，以及隊列在廣度優先搜索（BFS）、任務調度、緩衝區管理中的重要作用。 非綫性結構： 樹結構： 二叉樹： 從二叉樹的基本概念開始，詳細介紹滿二叉樹、完全二叉樹、平衡二叉樹等。重點講解二叉樹的遍曆（前序、中序、後序、層序）及其算法實現。 二叉搜索樹（BST）： 深入理解BST的查找、插入、刪除操作，並分析其在最壞情況下的性能退化。我們將引齣如何通過平衡機製來解決BST性能問題。 平衡二叉搜索樹： AVL樹： 詳細講解AVL樹的鏇轉操作（左鏇、右鏇、左右鏇、右左鏇）及其在保持樹平衡方麵的作用。通過具體的插入和刪除過程，展示AVL樹如何通過調整節點高度來維持O(log n)的查找、插入和刪除復雜度。 紅黑樹： 介紹紅黑樹的五條性質，以及它如何通過顔色標記和一係列的插入/刪除後的調整（變色、鏇轉）來保證樹的平衡。我們將對比AVL樹和紅黑樹在實際應用中的優劣勢，例如紅黑樹在插入和刪除操作的開銷上通常比AVL樹更小。 B樹及其變種（B+樹）： 重點講解B樹在數據庫和文件係統中的應用，特彆是B+樹在索引構建上的優勢，理解其多路查找的特性和磁盤I/O的優化。 堆（Heap）： 區分最大堆和最小堆，講解堆的構建（heapify）過程，以及堆在優先隊列實現、堆排序（Heap Sort）中的關鍵作用。 圖結構： 圖的錶示： 詳細介紹鄰接矩陣和鄰接錶兩種錶示方法，分析它們在空間和時間效率上的區彆，並根據不同圖的特性選擇閤適的錶示方式。 圖的遍曆： 深入講解深度優先搜索（DFS）和廣度優先搜索（BFS）算法，通過遞歸和迭代兩種方式實現，並分析它們在連通性判斷、尋找路徑等問題中的應用。 圖的特殊算法： 最短路徑算法： 詳細介紹Dijkstra算法（單源最短路徑，適用於非負權圖）和Floyd-Warshall算法（所有頂點對最短路徑），分析它們的原理、復雜度以及應用場景。 最小生成樹算法： 講解Prim算法和Kruskal算法（用於無嚮連通圖），分析它們的貪心策略和實現方式。 排序算法： 基礎排序： 冒泡排序、選擇排序、插入排序，分析它們的簡單實現和性能瓶頸。 高效排序： 快速排序（Quick Sort）的劃分（partition）思想、遞歸實現及優化（如三數取中、隨機化樞軸），歸並排序（Merge Sort）的分治策略和穩定性。 綫性時間排序： 計數排序（Counting Sort）、桶排序（Bucket Sort）、基數排序（Radix Sort），講解它們適用的數據範圍和實現機製。 堆排序（Heap Sort）： 結閤堆結構，講解其原地排序的特性和O(n log n)的時間復雜度。 查找算法： 綫性查找： 順序查找。 二分查找（Binary Search）： 講解其前提條件（有序數組）和高效的O(log n)查找效率，包括迭代和遞歸實現。 哈希查找（Hash Table）： 深入理解哈希函數的設計原則、衝突處理方法（開放尋址法、鏈地址法），以及哈希錶在快速查找、插入和刪除中的應用，分析其平均O(1)的復雜度。 高級主題與應用： 字符串匹配算法： KMP算法（Knuth-Morris-Pratt）和Boyer-Moore算法，講解它們如何通過預處理模式串來提高匹配效率。 動態規劃（Dynamic Programming）： 介紹動態規劃的核心思想（最優子結構、重疊子問題），並通過經典的例子（如斐波那契數列、背包問題、最長公共子序列）展示其解決復雜問題的能力。 貪心算法（Greedy Algorithms）： 闡述貪心算法的設計思路，並通過活動選擇問題、霍夫曼編碼等例子說明其適用性和局限性。 迴溯算法（Backtracking）： 講解迴溯算法的搜索策略，以及它在解決組閤問題、迷宮問題、N皇後問題等中的應用。 本書特色： 嚴謹的數學分析： 對每種數據結構和算法的關鍵操作，進行詳細的時間復雜度和空間復雜度分析，並輔以數學證明，幫助讀者建立對性能的深刻理解。 多語言實現： 主要采用C++和Java作為示例語言，提供清晰、易懂的代碼實現，並解釋不同語言在實現上的細微差異。 豐富的實例與應用： 結閤實際工程開發中的常見問題，例如數據庫索引、網絡路由、編譯器設計、操作係統調度等，展示數據結構與算法的強大應用能力。 循序漸進的學習路徑： 從最基礎的概念齣發，逐步深入到復雜算法的設計與分析，確保讀者能夠逐步構建起完整的知識體係。 注重實踐： 提供大量的練習題和思考題，鼓勵讀者動手實現、調試和優化算法，將理論知識轉化為實踐技能。 本書適閤作為高等院校計算機科學、軟件工程等專業本科生的教材或參考書，同時也是希望係統提升編程能力和算法設計能力的IT從業者的寶貴資源。通過對本書的學習，讀者將能夠更有效地分析和解決計算問題，設計齣更高效、更健壯的軟件係統。

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**評價三：學習路徑清晰，實戰性極強** 說實話，市麵上的技術書籍很多，但真正能做到“學以緻用”的卻鳳毛麟角。這本絕對是其中的佼佼者。它不像有些書那樣堆砌理論，而是采取瞭一種項目驅動的學習方式。書中的每一個知識點都緊密圍繞著一個假想的項目展開，從需求分析到係統架構，再到最終的代碼實現，讀者可以全程參與其中。這種沉浸式的學習體驗極大地增強瞭我的動手能力。比如，書中關於數據庫優化和緩存策略的設計，就是直接應用於項目實戰中的，讓我深刻體會到瞭理論指導實踐的巨大力量。而且，作者在講解過程中，對於一些常見的陷阱和誤區都有特彆的提醒，避免瞭我在實踐中走彎路。這本書的配套資源也非常豐富，在綫的代碼庫和勘誤錶更新及時，使得學習過程更加順暢無阻。我強烈推薦給那些渴望通過實踐快速成長的技術人員。

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**評價五：不僅是技術書，更是一本思維訓練手冊** 這本書的價值遠超齣一本單純的技術參考書的範疇，它更像是一本關於如何進行嚴謹係統化思考的訓練手冊。作者在講解每一個模塊時，都強調瞭背後的設計哲學和思考邏輯。比如，在介紹軟件測試和調試技巧時，書中深入剖析瞭“如何像機器一樣思考”的問題，指導我們如何係統性地定位和排除錯誤，這對於提升解決問題的能力至關重要。書中對於軟件架構的討論，也不是簡單地羅列各種架構圖，而是探討瞭在不同業務約束下，如何權衡利弊做齣最優決策的過程。這種對思維過程的強調，讓我在閱讀過程中不僅學到瞭技術，更重要的是學會瞭如何理性分析和建模現實世界的問題。這本書的內容密度雖然大，但邏輯鏈條極其緊密，讀完後感覺自己的認知邊界被拓寬瞭，不再局限於代碼層麵，而是開始從宏觀的係統層麵進行思考。這對我未來的職業發展會有長遠的積極影響。

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**評價四：對初學者極為友好的入門寶典** 作為一名剛接觸這個領域的學生，我一開始對浩瀚的知識體係感到非常迷茫，直到我拿到瞭這本教材。它的敘事風格非常親切，仿佛有一位經驗豐富的導師在旁邊手把手地教你。作者非常懂得如何循序漸進地引導讀者，從最簡單的“Hello World”開始，逐步引入變量、控製流，再到復雜的數據結構。最讓我感到驚喜的是，即便是相對枯燥的數學基礎知識，作者也用非常直觀的圖錶和類比進行瞭闡釋，使得抽象的概念變得觸手可及。書中對各種編程範式的介紹也做到瞭兼顧平衡，不會偏袒某一種特定的語言或框架，保證瞭讀者知識的全麵性。這本書的排版也值得稱贊，關鍵術語加粗、邏輯結構清晰的目錄，讓查找和迴顧知識點變得異常高效。它真的為我打下瞭一個堅實的基礎，讓我對接下來的專業學習充滿瞭信心。

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**評價二：技術深度與廣度的完美結閤** 這本書的深度和廣度都令人印象深刻。它不僅僅停留在基礎知識的講解上，更是深入探討瞭現代軟件工程中的一些前沿技術和設計模式。我特彆欣賞作者在介紹設計模式時，不僅列舉瞭經典的“GoF”模式，還結閤瞭最新的微服務架構和雲原生應用場景進行解讀，這讓書本內容緊跟時代脈搏。書中對性能優化和並發編程的討論尤為精彩，講解瞭從底層綫程管理到上層框架選擇的全方位優化策略，讓我對如何構建高性能係統有瞭更清晰的認識。雖然內容比較硬核，但作者的敘述方式非常嚴謹且富有邏輯性，即使是相對晦澀的底層原理，也能被清晰地拆解分析。對於有一定經驗的開發者來說，這本書絕對是一本不可多得的進階指南，能幫助你係統性地查漏補缺，鞏固知識體係。我打算再精讀幾遍，爭取把書中的精髓完全吸收。

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**評價一：一本讓人眼前一亮的編程聖經** 我最近入手瞭這本編程書籍，簡直是打開瞭新世界的大門。書裏的內容組織得非常有條理，從最基礎的數據結構講起，逐步深入到復雜的算法設計，每一步都講解得非常透徹。作者在闡述每一個概念時，都會結閤實際的編程案例，這對於我們這些初學者來說太友好瞭。我以前總覺得有些理論知識很抽象，看瞭這本書之後，纔發現原來理論和實踐可以結閤得如此緊密。特彆是關於麵嚮對象編程的那幾個章節，作者用生動的比喻把復雜的繼承和多態概念講得一清二楚，讓我茅塞頓開。書中的代碼示例都經過精心挑選和優化，不僅能運行，而且質量很高，非常具有參考價值。讀完這本書，我感覺自己的編程思維得到瞭極大的提升，不再是單純地敲代碼，而是開始思考如何寫齣更優雅、更高效的程序。這本書的排版和印刷質量也相當不錯，閱讀體驗很舒適，長時間閱讀也不會感到疲憊。

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