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出版者:清华大学出版社

作者:伍逸

出品人:

页数:303

译者:

出版时间:2016-1-1

价格:CNY 49.00

装帧:平装

isbn号码:9787302412533

丛书系列:

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《数据结构与算法分析（C++版）》 作者：[待定，通常是知名学者] 出版社：[待定，通常是专业技术出版社] ISBN：[待定] --- 内容提要：算法思维的基石与C++实现精粹 本书旨在为读者提供一套全面、深入且富有实践指导意义的数据结构与算法学习路径。它不仅仅是一本理论教材，更是一本指导读者如何运用C++语言高效实现和分析复杂算法的实践指南。全书结构严谨，逻辑清晰，将抽象的数学概念与具体的程序设计紧密结合，旨在培养读者独立分析问题、设计高效解决方案的能力。 本书覆盖了从基础概念到前沿主题的广阔领域，确保读者在掌握经典算法的同时，也能理解现代软件工程对性能和可扩展性的要求。 --- 第一部分：基础奠基与性能分析 (Foundations and Performance Analysis) 本部分是理解后续所有复杂算法和数据结构的基础。我们首先建立了严谨的数学分析框架，这是评估任何算法优劣的黄金标准。 1. 算法效率与增长率： 详细阐述了时间复杂度和空间复杂度的概念，重点讲解了大O记号、Ω记号和Θ记号的精确含义及其在最坏情况、最好情况和平均情况下的应用。通过大量的实例（如循环、递归调用），演示如何通过主定理（Master Theorem）等工具快速推导复杂性函数。特别强调了对数复杂度的意义及其在分治策略中的重要性。 2. C++环境下的性能考量： 讨论了C++特有的性能因素，如内存局部性、缓存效应以及编译器优化对运行时间的影响。介绍了如何使用标准库（如``）进行精确的性能基准测试，避免“代码复杂度陷阱”——即理论上高效的算法在特定硬件或输入规模下可能不如一个简单但优化良好的朴素算法。 3. 递归与分治策略： 深入剖析递归的本质，包括递归树的构建与分析。在此基础上，系统介绍了分治范式（Divide and Conquer），为后续的排序和搜索算法打下坚实基础。 --- 第二部分：核心数据结构与抽象 (Core Data Structures and Abstraction) 本部分聚焦于构建高效程序的基本“积木块”——核心数据结构。每种结构不仅会介绍其实现细节，更会探讨其在不同应用场景下的适用性。 4. 线性结构精讲： 数组（Array）与向量（Vector）： 探讨动态数组的内存管理、自动扩容机制及其摊还分析（Amortized Analysis）。 链表（Linked List）： 详述单向、双向及循环链表的C++实现，重点分析其在动态插入和删除操作上的优势。 栈（Stack）与队列（Queue）： 基于C++模板实现泛型的栈和队列，并将其应用于表达式求值、迷宫遍历等经典问题。 5. 树形结构的高级应用： 树的基本概念与遍历： 涵盖前序、中序、后序遍历的递归与迭代实现。 二叉搜索树（BST）： 深入探讨其查找、插入、删除操作的平均与最坏情况复杂度。 平衡树的原理与实践（AVL与红黑树）： 详细拆解AVL树的旋转操作和红黑树的颜色调整规则。本书将提供一个完整的、经过充分测试的C++红黑树实现，重点在于理解其旋转操作如何维护平衡性质，确保操作时间复杂度稳定在 $O(log n)$。 B树与B+树： 重点介绍这些结构在磁盘存储和数据库索引中的应用原理，解释为何它们在处理大量数据时远优于内存中的二叉树。 6. 堆结构与优先队列： 二项堆（Binomial Heap）与斐波那契堆（Fibonacci Heap）： 除了标准的二叉堆（用于实现优先队列），本书会详细介绍斐波那契堆的复杂操作（如减小键值、合并堆），及其在实现更高级算法（如Dijkstra算法的优化版本）中的关键作用。 7. 散列表（Hash Table）的深度剖析： 全面覆盖散列函数的设计原则、冲突解决方法（链地址法、开放寻址法）。重点分析了线性探测、二次探测的性能退化问题，并引入双重散列（Double Hashing）作为解决聚簇现象的有效手段。讨论了C++ `std::unordered_map`背后的实现机制。 --- 第三部分：经典算法与设计范式 (Classic Algorithms and Design Paradigms) 本部分是算法思想的集中体现，涵盖了计算机科学中最常用和最强大的算法设计范式。 8. 高效排序算法的集成与比较： 对比分析所有主流的 $O(n log n)$ 排序算法： 快速排序（Quick Sort）： 深入探讨主元选择策略（如中位数选择）对性能的影响，以及如何通过三向切分处理大量重复元素。 堆排序（Heap Sort）： 强调其原地排序的特性和稳定的 $O(n log n)$ 性能。 归并排序（Merge Sort）： 分析其稳定性和在外部排序中的应用。 最后，分析了 基数排序（Radix Sort） 和 计数排序（Counting Sort） 等非比较排序算法的适用边界。 9. 图论算法的构建： 图算法是本书的难点和重点之一。我们使用邻接表和邻接矩阵两种方式实现图的存储，并对比它们的优劣。 图的遍历： 深度优先搜索（DFS）与广度优先搜索（BFS）在连通性检测、拓扑排序中的应用。 最短路径算法： 详述 Dijkstra算法（单源最短路）、Bellman-Ford算法（处理负权边）和 Floyd-Warshall算法（全源最短路），并结合C++ STL实现进行性能调优。 最小生成树（MST）： 详细讲解 Prim算法 和 Kruskal算法 的实现细节，并分析它们在不同图结构下的效率差异。 10. 动态规划（Dynamic Programming, DP）： DP被系统地分解为最优子结构和重叠子问题的识别过程。通过经典的背包问题（0/1、完全、多重）、最长公共子序列、矩阵链乘法等实例，演示如何构建状态转移方程和自底向上（Bottom-Up）的迭代实现，以及如何通过滚动数组优化空间复杂度。 11. 贪心算法（Greedy Algorithms）： 阐述贪心选择性质的证明方法，并通过霍夫曼编码、区间调度问题等案例，展示贪心策略在特定问题中的最优性保证。 --- 第四部分：高级主题与计算理论边界 (Advanced Topics and Computational Limits) 本部分将读者带入算法分析的前沿领域，探讨计算的极限。 12. 字符串匹配算法： 不仅仅停留在朴素匹配，本书深入研究了 KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法 的失效函数（Failure Function）构建原理，以及 Rabin-Karp算法 中滚动哈希的应用。 13. 计算复杂度理论导论： 简要介绍可判定性（Decidability）和计算模型（如图灵机）。重点讨论 P、NP、NP-完全 问题的概念，通过旅行商问题（TSP）、满足性问题（SAT） 等经典问题，让读者理解哪些问题在计算上是“难以解决”的，以及何时应转向启发式算法。 14. 近似算法与启发式方法： 在NP-Hard问题面前，本书介绍了实用的解决方案：回溯法（Backtracking）、分支限界法（Branch and Bound），以及针对优化问题的局部搜索和模拟退火等启发式技术的基本原理。 --- 适用对象与学习目标 本书适合有一定C++编程基础（熟悉面向对象编程、模板和标准库）的计算机科学专业学生、软件工程师，以及希望系统提升算法设计和分析能力的自学者。 通过本书的学习，读者将能够： 1. 量化分析： 准确评估任何给定算法的时间和空间效率，并选择渐进最优的解决方案。 2. 结构化建模： 识别实际问题背后的底层数据结构需求，并实现高度优化的抽象数据类型。 3. 掌握范式： 精通分治、动态规划、贪心等核心算法设计范式，并能将其灵活应用于新问题。 4. 工程实践： 运用现代C++特性，编写出既符合理论最优又具备良好工程质量的算法实现。

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（三） 说实话，我之所以选择这本书，很大程度上是被它“自学经典”这个定位所吸引。我一直以来都属于那种喜欢独立钻研、不喜欢被别人牵着鼻子走的人。XML 这个技术领域，对我来说既熟悉又陌生。熟悉是因为在很多技术文档和数据交换的场景中都能看到它的身影，陌生则是因为我从未系统地学习过它。我曾经尝试过几次，但总是因为找不到一个好的切入点而半途而废。市面上有很多关于 XML 的书籍，但我总觉得它们要么过于学术化，要么过于浅显，很难找到一本既有深度又不失易懂的书。这本书的排版和章节划分，看起来非常清晰，让人一目了然。我特别期待书中关于 XML 解析器、DOM 和 SAX 模型之间的区别和联系的讲解，以及如何根据不同的场景选择合适的解析方式。我希望通过这本书，我能够建立起对 XML 的整体认知，理解它在整个技术体系中的地位和作用，并能自信地运用它解决实际问题。

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（一） 刚拿到这本书，就被它厚实的封面和“自学经典”的字样吸引了。我之前对 XML 确实有点儿摸不着头脑，感觉它像是处理数据的神秘语言，各种标签、属性、命名空间，光是听起来就让人望而却步。我尝试过一些在线教程，但总感觉零散，缺乏系统性，很难建立起完整的知识框架。这本书的目录看起来非常全面，从 XML 的基本概念、语法规则，到 DTD、XML Schema 等校验机制，再到 XSLT、XPath 等转换和查询技术，几乎涵盖了 XML 领域的所有重要方面。我特别期待它关于命名空间和命名约定的部分，因为这常常是我混淆的地方。还有，书中提供的实际案例和练习，对于巩固学习成果至关重要。我希望通过这本书，能够真正掌握 XML 的精髓，能够熟练地创建、解析和处理 XML 文档，为我后续的学习和工作打下坚实的基础。我以前接触过一些比较零散的 XML 知识，比如在读一些关于 Web Services 的文章时会看到 XML 的身影，但总感觉是知其然不知其所以然。这本书的出现，就像是为我打开了一扇新世界的大门，让我能够系统地去了解和学习 XML。

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（五） 作为一名技术爱好者，我对 XML 这种数据格式一直保持着浓厚的兴趣。它以其结构化和可扩展性，在互联网、软件开发等领域扮演着重要的角色。然而，要真正掌握 XML，并将其灵活应用于实际项目中，并非易事。我之前尝试过阅读一些在线文档和零散的教程，但总觉得知识点不够系统，缺乏连贯性。这本书的“自学经典”的定位，正是我所需要的。我希望它能提供一个完整的学习路径，从 XML 的基本原理、语法规范，到更高级的校验、转换和处理技术，都能有清晰的讲解。我尤其期待书中关于 XML 的安全性和性能优化方面的探讨，这些在实际应用中非常重要。此外，附带的案例分析和代码示例，更是必不可少。我希望通过这本书，能够真正理解 XML 的设计理念，掌握其核心技术，并能将其有效地应用到我的项目开发中，提升我的技术能力。

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（二） 这本书的装帧设计很不错，拿在手里沉甸甸的，很有质感。我是一个对技术书籍有一定要求的人，不仅仅是内容，包装也很重要。翻开书页，纸张的质量很好，印刷清晰，阅读起来非常舒适，不会有刺眼的感觉。我之前的工作中，偶尔会遇到需要处理 XML 数据的情况，但每次都是磕磕绊绊，效率不高。很多时候，我只是按照网上的例子敲代码，遇到问题就百度，非常被动。这种学习方式让我感觉很不踏实，总担心自己只是在“模仿”，而不是真正理解。这本书的标题“实用技术自学经典”，让我对它的期待值很高。我希望它不仅仅是理论知识的堆砌，更能提供一些实用的技巧和解决方案。我尤其关注书中是否会讲解如何优化 XML 的性能，以及如何与其他技术（比如数据库、JSON）进行集成。一个好的教程，应该能够帮助读者从“会用”到“用好”，甚至“用巧”。这本书的篇幅看起来不小，这让我很放心，因为深入的学习往往需要足够的篇幅来展开。

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（四） 我是一名开发者，日常工作中会频繁接触到各种数据格式。XML 是一种非常重要的标记语言，在很多领域都有广泛的应用。我之前接触过一些 XML 的基础知识，但总觉得不够深入，很多细节处理起来总是遇到问题。比如，对于 XML 的命名空间，我总是容易混淆，导致一些解析错误。这本书的出现，对我来说就像是及时雨。我希望它能够系统地梳理 XML 的各种概念和技术，从基础的语法规则到高级的应用，都能有详细的讲解。特别是关于 XSLT 转换和 XPath 查询的部分，我一直希望能有更深入的学习，以便更高效地处理和转换 XML 数据。我喜欢那些能够提供大量示例和练习的书籍，因为这样可以帮助我更好地理解和掌握所学的知识。这本书的篇幅和内容丰富度，让我对它充满了期待。我希望它能帮助我建立起扎实的 XML 功底，让我能够更加游刃有余地处理各种 XML 相关的工作。

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