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出版者:西北工大

作者:夏清國

出品人:

頁數:292

译者:

出版時間:2008-2

價格:15.00元

裝幀:

isbn號碼:9787561223369

叢書系列:

圖書標籤:

• C語言
• 程序設計
• 教材
• 輔導
• 講案
• 計算機
• 編程
• 入門
• 教學
• 基礎

《數據結構與算法實戰指南》圖書簡介 導語：探索計算的基石，構建高效的軟件大廈 在快速迭代的軟件開發領域，對基礎理論的深刻理解和高效問題的解決能力是區分優秀工程師與普通開發者的關鍵。本書《數據結構與算法實戰指南》正是為渴望深入理解計算科學核心、並期望在實際項目中構建高性能、高可靠性軟件的讀者量身打造的深度技術專著。我們不局限於枯燥的理論推導，而是將嚴謹的學術思想與前沿的工程實踐緊密結閤，旨在幫助讀者真正掌握數據組織與問題求解的藝術。 第一部分：基礎夯實與思維重塑——理解數據的內在秩序 本書的開篇將帶領讀者重溫並深化對基礎數據結構的理解，但視角是麵嚮“效率”和“適用場景”的。 第1章：時間與空間復雜度分析的工程視角 本章不再停留在$O(n)$、$Omega(n^2)$等符號的教學層麵。我們將重點探討：如何在實際工程中精確評估算法的性能瓶頸？如何針對特定硬件架構（如緩存命中率、嚮量化指令集）來優化復雜度分析模型？我們將引入“實際運行時間模型”與理論復雜度的對比分析，通過真實案例展示，例如，在處理大規模日誌數據時，一個看似復雜度較低但常量因子過大的算法，如何敗給一個理論上復雜度稍高但常數因子極小的算法。 第2章：綫性結構的精妙演化：數組、鏈錶與棧/隊列 除瞭標準的數組和鏈錶實現外，本章深入探討瞭動態數組的內存分配策略（如指數增長機製的優化）、雙嚮鏈錶在垃圾迴收機製中的應用以及循環鏈錶在緩衝區管理中的效率優勢。特彆地，棧和隊列的應用擴展至並發編程中的無鎖隊列（Lock-Free Queue）設計原理，這對於構建高性能服務器至關重要。 第3章：樹形結構的深度挖掘與應用 本部分是全書的重點之一。我們不僅會詳細講解二叉搜索樹（BST）的原理，更會將重點放在如何通過自平衡機製（AVL、紅黑樹）來保證最壞情況下的查詢效率。紅黑樹的鏇轉與著色規則將通過生動的圖形化步驟詳細解析。此外，本書將引入B/B+樹在數據庫索引中的核心作用，解析它們如何平衡磁盤I/O和查找速度，並提供一個簡化的B+樹操作模擬器實現思路。對於特定的應用場景，如文件係統或內存管理，我們還將探討Trie樹（前綴樹）的優化變體——壓縮Trie的應用。 第4章：圖論的建模藝術與算法實踐 圖論是解決復雜係統問題的利器。本章從圖的錶示法（鄰接矩陣與鄰接錶）入手，深入探討瞭稀疏圖與稠密圖的選擇依據。圖遍曆算法（DFS/BFS）將結閤實際場景，如網絡爬蟲的抓取順序控製或迷宮求解。在最短路徑方麵，Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法的優化點（如使用斐波那契堆）將被分析。更進一步，我們將聚焦於最小生成樹（MST）在網絡拓撲設計中的應用，並分析網絡流問題（如最大流/最小割）在資源調度和容量限製問題上的建模方法。 第二部分：算法的精煉與優化——從暴力到智慧 本部分側重於將數據結構轉化為解決復雜問題的強大工具，強調算法設計範式的掌握。 第5章：排序算法的深入剖析與性能調優 排序不僅僅是“排序”本身。本章對比瞭歸並排序的穩定性、快速排序的樞軸選擇策略（中位數取中法）以及堆排序的內存局部性。我們還會探討外部排序（當數據量遠超內存時）的策略，如多路歸並排序的實現細節。對於特定約束下的排序問題，如基數排序（Radix Sort）和桶排序（Bucket Sort）的應用場景將被詳盡闡述。 第6章：分治、貪心與動態規劃的思維轉換 這是算法思想的核心部分。 分治法：除瞭經典的排序和搜索，我們將分析最近點對問題和Strassen矩陣乘法，理解其遞歸邊界的優化。 貪心算法：通過霍夫曼編碼和活動安排問題，探討貪心策略的適用性與局限性。如何證明一個貪心選擇是局部最優且能導嚮全局最優，是本章的理論重點。 動態規劃（DP）：DP的精髓在於狀態定義、狀態轉移方程和邊界條件的構建。我們將通過經典的背包問題（0/1和完全背包）、最長公共子序列等案例，重點訓練讀者將實際問題轉化為DP模型的能力。此外，記憶化搜索（自頂嚮下DP）與標準DP（自底嚮上）的性能差異分析也將被納入討論。 第7章：高級搜索與迴溯算法的應用 本章關注於在龐大搜索空間中找到可行解或最優解的方法。迴溯法在N皇後問題、數獨求解中的應用將被詳細演示，重點在於如何高效地進行剪枝操作（Pruning）。對於需要全局最優解的搜索問題，分支定界法（Branch and Bound）的原理及如何設計有效的界限函數，將作為關鍵的優化技術進行介紹。 第三部分：現代工程中的數據結構與算法 本書的最後一部分將視角轉嚮現代軟件架構，探討特定領域內高效算法的應用。 第8章：散列技術的高級應用與衝突解決 散列錶（Hash Table）是現代編程的基石。本章深入探討瞭完美哈希函數的構造思想、一緻性哈希（Consistent Hashing）在分布式係統負載均衡中的核心作用（如Memcached、Redis集群）。對於開放尋址法和鏈地址法，我們將分析其在不同負載因子下的性能退化麯綫，並給齣在內存受限環境下選擇最佳散列方案的決策流程。 第9章：堆結構與優先隊列的高效實現 堆（Heap）是實現優先隊列（Priority Queue）的基礎。除瞭標準的二叉堆，我們將重點介紹斐波那契堆（Fibonacci Heap），分析其在實現Prim或Dijkstra算法時，相比二叉堆能帶來的漸進時間復雜度優化，並討論其在實際工程中因實現復雜度高而較少被直接采用的原因。此外，二項式堆和配對堆的結構特性也將作為對比。 第10章：高級主題：計算幾何基礎與字符串匹配 本章作為拓展，觸及瞭工程中常見的高級算法需求： 計算幾何基礎：介紹點積、叉積在判斷點在綫性或多邊形內外的應用，以及凸包算法（Graham掃描或Jarvis步進）的基本思想。 字符串算法：從基礎的樸素匹配到KMP算法（失效函數/部分匹配錶）的構建與應用，再到Rabin-Karp算法（滾動哈希）的實際操作，幫助讀者高效處理文本搜索和模式匹配任務。 結語：算法是軟件的靈魂 《數據結構與算法實戰指南》旨在提供一個紮實、全麵且貼近工程實際的算法與數據結構學習路徑。通過本書的學習，讀者將不僅掌握“如何實現”某個結構或算法，更重要的是理解“為何這樣設計”以及“在什麼場景下最優”。掌握瞭這些計算的基石，任何復雜的軟件係統都將變得清晰可控。

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作為一個在職開發者，我平時接觸的語言雖然多樣，但偶爾也會需要迴顧和鞏固C語言的基礎知識，以便更好地理解一些底層庫的實現或者嵌入式開發的需求。《C語言程序設計輔導講案》這本書，對我來說更像是一本“參考與啓發”的工具書。它的語言風格非常嚴謹，但又不失邏輯的流暢性。在閱讀過程中，我發現書中對於一些易混淆的概念，比如常量和變量的區彆、作用域和生命周期、遞歸的應用場景等，都進行瞭非常精闢的闡述和比較，這對於鞏固和深化理解非常有幫助。書中提供的代碼示例，雖然篇幅不長，但都非常精煉，包含瞭重要的編程思想和技巧。我尤其喜歡書中在講解某個知識點後，會提齣一些“思考題”，這些問題往往能夠引導讀者跳齣固有的思維模式，從不同的角度去審視和理解代碼。這對我來說，是一種很好的“頭腦體操”。這本書的價值在於，它不是簡單地羅列語法，而是教會你如何思考，如何用C語言來解決實際問題。當我遇到某個不確定或者需要快速查閱的知識點時，這本書總能提供清晰、準確的答案，並給我帶來新的啓發。

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這本書簡直是為我量身定做的！作為一名對編程充滿好奇但又完全是小白的我來說，C語言一直是個遙不可及的神秘領域。翻開《C語言程序設計輔導講案》，最直觀的感受就是它的“友善”。開篇就用非常生動形象的比喻解釋瞭什麼是程序，什麼是計算機語言，一下子就把我從“代碼是什麼鬼”的狀態拉到瞭“哦，原來是這麼迴事”的境界。後續的章節，從最基礎的變量、數據類型，到控製流程如if-else、for、while循環，再到更復雜的函數、數組，作者都循序漸進，講解得極其細緻。每一個概念的提齣，都會立刻伴隨一到兩個簡短但核心的示例，並且這些示例的代碼都經過精心設計，能夠直接反映齣剛剛講到的知識點，不會因為加入瞭其他無關緊要的元素而讓我分心。更讓我驚喜的是，書中對於每一個代碼片段，都會詳細地解釋每一行的含義，甚至是每一個符號的作用，這一點對於我這種喜歡刨根問底的學習者來說，簡直是福音。我不再是照貓畫虎，而是真正理解瞭代碼的運行邏輯。讀這本書，感覺就像有一個經驗豐富的老師坐在我身邊，耐心地解答我每一個可能産生的疑問，讓我覺得學習C語言的過程既不枯燥，又不至於令人生畏，而是充滿探索的樂趣。

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說實話，我之前對C語言的印象一直停留在“硬核”、“難學”的階段，因為接觸過一些其他語言，覺得C語言的語法相對“原始”，而且容易齣錯。《C語言程序設計輔導講案》這本書，徹底改變瞭我對C語言的看法，它讓我覺得C語言是“優雅且強大”的。書中在講解各個知識點時，都非常注重邏輯性和連貫性。作者善於用類比和圖示的方式，將抽象的概念變得具象化，比如講解函數調用棧的時候，用到瞭一個非常巧妙的比喻，讓我一下子就明白瞭函數是如何一層層嵌套和返迴的。而且，書中不僅僅教我“怎麼做”，更重要的是教我“為什麼這樣做”。例如，在講解錯誤處理時，它會詳細分析各種可能的錯誤場景，以及如何利用C語言的機製來規避和處理這些錯誤。我最喜歡的是，這本書並沒有迴避C語言的一些“陷阱”，反而將它們一一列舉齣來，並給齣詳細的解釋和建議，這對於新手來說，能夠避免走很多彎路。通過這本書，我逐漸體會到瞭C語言簡潔而強大的力量，以及它在各種領域應用的廣泛性，它不僅僅是一門編程語言，更是一種解決問題的思維方式。

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我是一名正在學習C語言的學生，在學期中途感到有些力不從心，尤其是在理解指針和內存管理這些核心概念時。在老師的推薦下，我找到瞭《C語言程序設計輔導講案》。這本書給我的感覺是“深邃且有力量”。它並沒有停留在簡單的語法介紹，而是深入到瞭C語言的底層邏輯。作者在講解指針時，並沒有簡單地給齣定義和用法，而是從內存地址的概念講起，一步步引導讀者理解指針究竟是如何工作的，以及它在動態內存分配、數據結構等方麵的強大作用。這本書讓我第一次真正理解瞭“內存是一個地址的集閤”這個抽象的概念，並且通過書中精心設計的、層層遞進的練習題，我能夠親手實踐，感受到指針帶來的靈活性和效率。此外，關於結構體、文件操作等進階內容，書中也給齣瞭清晰的講解和實用的案例，讓我能夠將學到的知識融會貫通，應用到更復雜的編程場景中。讀完這本書，我對C語言的理解從“知道怎麼寫”上升到瞭“知道為什麼這麼寫”，並且對C語言的強大功能有瞭更深的敬畏。它是一本能夠幫助學習者建立紮實C語言基礎，並為進一步深入學習打下堅實基礎的寶藏。

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我是一個對計算機科學原理很感興趣的愛好者，一直想瞭解C語言在操作係統、編譯器等底層領域扮演的角色。《C語言程序設計輔導講案》這本書，給我帶來瞭“開闊視野”的體驗。它不像市麵上很多入門書籍那樣，僅僅停留在編寫簡單程序的層麵。在這本書裏，我看到瞭C語言如何與操作係統進行交互，如何處理內存分配和釋放，以及一些基本的算法是如何用C語言實現的。書中對於一些稍顯復雜的概念，比如預處理器指令、位運算、鏈錶等，都進行瞭詳細的分解和解釋，並且在講解過程中，會不時地提及這些概念在實際係統開發中的重要性，這讓我對C語言的實際應用有瞭更宏觀的認識。我特彆欣賞書中對於代碼效率的討論，它會引導讀者思考如何寫齣更高效、更簡潔的代碼，而不是僅僅追求功能的實現。閱讀這本書，感覺就像是在探索C語言這座巨大冰山的“水下部分”，讓我對這個語言有瞭更深層次的理解和敬畏。它激發瞭我進一步學習操作係統原理、計算機組成原理的興趣。

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