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出版者:Pearson Custom Pub

作者:Not Available (NA)

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页数:0

译者:

出版时间:

价格:106.47

装帧:Pap

isbn号码:9780536907677

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《数据结构与算法精解》 前言 在计算机科学的广袤领域中，数据结构与算法无疑是构建高效、健壮软件系统的基石。它们如同建筑学的蓝图与力学原理，决定了程序在处理海量信息时的性能上限与最终形态。本书《数据结构与算法精解》旨在为读者提供一个全面、深入且注重实践的知识体系，帮助读者从底层逻辑出发，掌握解决复杂计算问题的核心思想和工具。 本书并非仅仅是枯燥理论的堆砌，而是力求将抽象的概念与实际应用紧密结合。在信息爆炸的时代，程序的运行速度、内存占用以及对大规模数据集的处理能力，已成为衡量软件质量的关键指标。理解如何高效地组织数据（数据结构）以及如何设计出最优的计算流程（算法），是每一位有志于成为优秀软件工程师的必备技能。 第一部分：基础与线性结构（奠定基石） 第一章：计算思维与复杂度分析 本章将引导读者建立正确的“计算思维”模型。我们将探讨解决问题的一般步骤，并重点介绍算法分析的核心工具——渐近记号（大O、$Omega$、$Theta$）。理解时间复杂度和空间复杂度不仅仅是考试的需要，更是我们评估和选择不同解决方案的首要依据。我们将通过对简单排序和搜索过程的分析，直观展示不同复杂度对实际运行效率的巨大影响。 第二章：数组：最朴素的组织方式 数组，作为最基础的静态数据结构，其底层基于连续内存的特性，带来了极高的访问速度。本章详细分析了静态数组的优势与局限性，并深入探讨了动态数组（如可变长度数组）的实现机制，特别是其在扩容操作时的性能开销。我们将通过实际案例，讨论如何利用数组的索引特性快速解决二维问题，例如矩阵运算和滑动窗口问题。 第三章：链表：灵活的连接艺术 链表结构（单向、双向、循环链表）的引入，旨在解决数组在动态插入和删除操作上的效率瓶颈。本章将详细剖析指针和引用的管理，这是链表操作的核心难点。读者将学习如何实现高效的节点插入、删除以及反转操作。此外，我们将探讨链表在内存分配上的优势，并对比其与数组在缓存友好性上的差异。 第四章：栈与队列：约束下的操作规范 栈（Stack）和队列（Queue）是两种受到严格操作限制的线性结构。栈遵循“后进先出”（LIFO）原则，常用于函数调用、表达式求值和递归的迭代化。队列遵循“先进先出”（FIFO）原则，是实现任务调度和广度优先搜索（BFS）的基础。本章不仅讲解其抽象数据类型的实现，还将重点展示它们在解析、缓冲和同步机制中的应用。 第二部分：非线性结构（结构化复杂性） 第五章：树结构：层次化数据的组织 树是处理层次关系数据的核心结构。本章将从基础的树的定义和术语入手，深入讲解二叉树。我们将详细分析满二叉树、完全二叉树的特性。重点内容将放在树的遍历方法（前序、中序、后序、层序），并探讨如何通过中序遍历和前序/后序遍历的组合来唯一重建一棵树。 第六章：二叉搜索树（BST）与平衡 二叉搜索树（Binary Search Tree, BST）是实现高效查找、插入和删除操作的关键。本章会详细分析标准BST在“退化”情况下的性能问题（可能退化为链表）。为解决这一问题，我们将引入平衡树的概念，并详述红黑树（Red-Black Tree）和AVL树的维护机制，包括旋转操作（左旋、右旋）如何保证树的高度始终保持在对数级别。 第七章：堆：优先级管理的利器 堆（Heap）是一种特殊的完全二叉树，它严格遵循“最大堆”或“最小堆”的顺序属性。本章将详细讲解堆的数组表示法、插入与删除操作，以及堆化（Heapify）过程的效率。堆是实现优先队列（Priority Queue）的理想选择，也是高效排序算法——堆排序——的核心。 第八章：散列表（哈希表）：追求常数时间查找 散列表（Hash Table）是现代编程中用于快速查找、插入和删除的核心工具。本章将深入剖析哈希函数的设计原则，讨论如何有效映射键到存储桶。针对哈希冲突问题，我们将详细讲解链地址法（Separate Chaining）和开放寻址法（Open Addressing，包括线性探测、二次探测和双重哈希）的实现细节与性能权衡。 第三部分：图论与高级算法（连接与路径） 第九章：图结构与基础遍历 图（Graph）是表示复杂关系网络的最通用结构。本章会详细介绍图的两种主要表示方法：邻接矩阵和邻接表。我们将区分有向图和无向图、带权图和非带权图。图的遍历算法——深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）——将被详细阐述，并展示它们在连通性检测和拓扑排序中的应用。 第十至十二章：最短路径、最小生成树与流 这三章将聚焦于图算法中的经典问题。 最短路径： 详细讲解Dijkstra算法在非负权图中的应用，以及Bellman-Ford算法如何处理负权边并检测负权环。对于所有节点对的最短路径问题，Floyd-Warshall算法的动态规划思想将被深入探讨。 最小生成树（MST）： 介绍如何使用Prim算法和Kruskal算法来构建具有最小总权重的子图，并分析它们与贪心策略的关系。 网络流： 引入最大流/最小割定理，讲解Ford-Fulkerson方法及其基于增广路径的求解流程。 第十三至十四章：高级算法设计范式 第十三章：排序算法的深度剖析 本章将超越基础的冒泡排序和选择排序，重点分析高效排序算法的内部机制。我们将对比归并排序（Merge Sort）的稳定性与时间复杂度保证，快速排序（Quick Sort）的枢轴选择策略及其平均/最坏情况分析。此外，还将探讨计数排序、基数排序等非基于比较的排序方法。 第十四章：动态规划与贪心策略 贪心算法： 介绍贪心选择性质和最优子结构，通过活动安排问题、霍夫曼编码等实例展示其简洁的求解思路。 动态规划（DP）： DP的核心在于“记录已解决的子问题”。本章将通过背包问题（0/1背包和完全背包）、最长公共子序列等经典案例，系统讲解状态定义、状态转移方程的构建，以及自底向上（迭代）和自顶向下（带记忆化）的实现方式。 结论 掌握数据结构与算法，意味着拥有了一套可以应对计算挑战的通用工具箱。本书从最基础的线性结构入手，逐步过渡到复杂的非线性结构，最终聚焦于图论和高级设计范式。我们强调的不仅仅是“如何实现”，更是“为何如此实现”，鼓励读者在面对实际工程问题时，能够根据数据特性和性能需求，灵活地选择或设计出最优的解决方案。理论与实践的紧密结合，是本书最终期望带给读者的核心价值。

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这本书的封面设计得相当朴实，但内页的排版却让人眼前一亮。我原本以为这会是一本枯燥的技术手册，毕竟“Visual Basic.Net Package”听起来就带着一股浓浓的学院派气息。然而，翻开第一页，作者就以一种近乎闲聊的口吻，引导我们进入了.NET Framework的宏大世界。他没有一开始就堆砌那些晦涩难懂的类库名称，而是通过一系列生动的比喻，将面向对象编程的复杂概念拆解得清晰易懂。比如，他把类比作“制造房子的图纸”，把对象比作“实际盖好的房子”，这种接地气的解释方式，极大地降低了我这个初学者望而却步的心理门槛。书中对于基础语法，尤其是数据类型和流程控制的讲解，更是细致入微，每一个关键字的用法都配有实际的代码示例，而且这些示例都与我们日常生活中可能遇到的编程场景紧密相关，让人感觉不是在学习理论，而是在解决实际问题。书中对于变量作用域的解释，我尤其欣赏，作者用了一个“信息保密等级”的比喻，让原本容易混淆的公共、私有、保护成员的概念瞬间清晰明了。这种注重实践、又不失理论深度的讲解方式，让我在阅读过程中始终保持着高度的投入感，感觉自己每翻一页，知识的积累都在稳步增长。

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这本书的叙事风格，有一种独特的、近乎哲学思辨的味道，这在技术文档中是相当罕见的。它不仅仅是告诉你“怎么做”（How-to），更是在探讨“为什么”（Why）。例如，在讲解 LINQ（Language Integrated Query）时，作者没有直接展示查询语法，而是先花了不少篇幅讨论了集合操作的痛点以及函数式编程的思想根源。他将 SQL 的声明式查询理念与 VB.NET 的面向对象特性相结合，探讨了数据模型与查询逻辑分离的优越性。这种深度挖掘的讲解方式，使得我对 LINQ 不再是机械地记忆语法，而是真正理解了它背后的设计哲学，这对于我未来学习其他领域，如响应式编程或函数式数据流处理，都有着深远的启发。书中对于语言演进的描述也十分到位，它会适当地穿插一些 VB.NET 从早期版本到现代框架的演变历史，解释为什么某些特性会被引入，而另一些特性又逐渐被淘汰，这种历史的纵深感，让读者对整个 .NET 平台的架构和决策有了更全面的认识，感觉自己不仅仅是在学习一门语言，而是在理解一个庞大软件生态系统的构建逻辑。

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我对技术书籍的评价，往往很看重其配套资源的质量，这本书在这方面做得非常出色，构建了一个立体的学习生态系统。虽然书本本身内容详实，但作者显然深知现代编程学习的迭代速度之快，因此他提供了一个非常活跃的在线代码仓库链接。这个仓库里的代码不仅仅是书中示例的复刻，而是经过了版本控制和持续迭代的“活代码”。我发现，每当微软发布新的 .NET 框架更新，或者有新的最佳实践出现时，仓库里的相关示例都会得到及时的修订和注释。这种与时俱进的态度，极大地提升了这本书的生命力。此外，书中穿插的“性能调优小贴士”环节，也是一大亮点。这些小贴士通常以边栏的形式出现，内容精炼，直指痛点，比如如何正确使用 `Span<T>` 来避免不必要的内存拷贝，或者在特定场景下使用值类型而非引用类型的理由。这些零散却极其有价值的“内行秘诀”，让阅读过程充满了惊喜感，感觉就像是身边坐着一位经验丰富的前辈，随时准备为你指点迷津，让你少走很多弯路。

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对于我这种侧重于快速原型开发和业务逻辑实现的技术人员来说，这本书最吸引我的地方在于其对“实用工具集”的关注。很多深度书籍在讲完核心概念后，往往会轻描淡写地带过实际应用中那些零碎却又不可或缺的部分，而这本书恰恰在这些地方大放异彩。比如，关于配置文件管理的部分，作者详细对比了 INI 文件、XML、JSON 以及新的基于配置的绑定机制的优劣和适用场景，并提供了一套清晰的封装类模板，可以直接集成到项目中，省去了我重复造轮子的时间。再比如，在网络编程章节，书中对 `HttpClient` 的生命周期管理和连接池的配置进行了非常详尽的说明，这对于处理高并发请求的应用至关重要，避免了因为资源未正确释放而导致的连接耗尽问题。这种“可以直接拿来用，而且用得放心”的代码片段和最佳实践的密度，让这本书的实用价值瞬间飙升。它不仅仅是一本理论参考书，更像是一本随时可以翻阅的“开发工具箱”，里面装满了经过时间检验的、可靠的解决方案和代码捷径。

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这本书的深度和广度，着实超出了我的预期，尤其是在涉及到高级主题的处理上，简直可以称得上是教科书级别的典范。我一直对异步编程（Asynchronous Programming）感到头疼，传统的教材往往只是简单地介绍 `Async` 和 `Await` 关键字，然后就戛然而止，留给读者一堆实现细节的黑洞。但这本书不同，它花费了整整三个章节，循序渐进地剖析了线程池的工作原理、任务调度机制，甚至还深入到了协程（Coroutines）的底层概念，虽然篇幅不短，但行文流畅，逻辑性极强。作者在阐述这些复杂概念时，几乎不使用任何晦涩的行话，而是通过大量的流程图和状态转换图，将异步操作的生命周期描绘得一清二楚。更令人称道的是，书中对异常处理和资源释放的讨论，体现了作者深厚的工程经验。他不仅教你如何捕获异常，更强调了“何时不该捕获”以及“如何优雅地释放非托管资源”，这部分内容对于构建健壮的企业级应用至关重要，是很多入门书籍常常忽略的“隐形知识点”。可以说，这本书已经超越了简单的“如何使用 VB.NET”的层面，而是在教我们如何“写出高质量、高性能的 .NET 代码”。

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