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出版者:中國鐵道

作者:楊長興，劉衛國主

出品人:

頁數:317

译者:

出版時間:2008-2

價格:29.00元

裝幀:

isbn號碼:9787113086527

叢書系列:

圖書標籤:

• C++
• 程序設計
• 編程
• 計算機科學
• 算法
• 數據結構
• 麵嚮對象
• 軟件開發
• 教材
• 入門
• 學習

《數據結構與算法精粹：從理論到實踐》 本書旨在為讀者提供一套全麵、深入且高度實用的數據結構與算法學習指南，徹底打破理論與實踐之間的鴻溝。 我們深知，在當今飛速迭代的軟件工程領域，高效、可靠的代碼是基石。而支撐起高效代碼的，正是對數據組織方式（數據結構）和解決問題策略（算法）的深刻理解。本書並非僅僅是概念的堆砌，而是一場從底層邏輯到高級應用的係統性探索之旅。 第一部分：夯實基礎——理解信息的組織藝術 (數據結構篇) 本部分將帶您從最基本的元素開始，逐步構建起復雜的數據組織模型。我們不僅僅介紹“是什麼”，更深入探討“為什麼是這樣設計”以及“在何種場景下最優”。 第一章：數組與鏈錶：內存的哲學 我們將從計算機內存的物理結構齣發，解析數組的連續性優勢與局限性。隨後，我們將精細剖析單嚮鏈錶、雙嚮鏈錶以及循環鏈錶的實現細節，重點討論在動態內存分配和元素插入/刪除操作中的性能權衡。更進一步，本書會探討靜態數組與動態數組（如`std::vector`的內部機製）在C++環境下的內存管理哲學。 第二章：棧與隊列：秩序的維護者 棧（LIFO）和隊列（FIFO）是程序控製流的基礎。本章不僅涵蓋基於數組和鏈錶的標準實現，還將重點講解應用場景的深度解析，例如函數調用棧的工作原理、錶達式求值（中綴轉後綴/前綴）以及在操作係統中的任務調度模型。對於隊列，我們將詳述循環隊列的實現技巧及其在緩衝區管理中的優勢。 第三章：樹的構建與遍曆：分層結構的威力 樹結構是解決層次化問題的核心工具。本章將詳盡介紹二叉樹、二叉搜索樹（BST）的插入、查找與刪除操作。我們不會止步於基礎的BST，而是會深入探討平衡樹的必要性。隨後，我們將全麵分析AVL樹和紅黑樹（Red-Black Tree）的鏇轉、再平衡算法，揭示它們如何在保證O(log N)操作時間的同時，維護樹的平衡性。遍曆部分（前序、中序、後序、層序）將通過實際代碼示例，清晰展示不同遍曆順序的實際意義。 第四章：堆與優先隊列：高效的優先級管理 堆（Heap）是實現優先隊列的理想數據結構。本章將詳細講解最大堆與最小堆的構建過程（Heapify操作），以及如何高效地執行插入和刪除最大/最小元素。我們將把理論與實際應用緊密結閤，重點闡述堆排序的穩定性分析以及Dijkstra算法和Prim算法中優先隊列的關鍵作用。 第五章：散列錶（哈希錶）：追求極緻的查找速度 散列錶是實現平均O(1)查找的關鍵。本書將深入剖析哈希函數的原理、衝突解決機製（開放定址法與鏈地址法），並重點分析加載因子對性能的影響。對於C++開發者，本章還將對比分析`std::unordered_map`的內部實現策略，幫助讀者理解其性能波動的深層原因。 第六章：圖論基礎：連接世界的復雜網絡 圖結構是建模復雜關係（如社交網絡、路徑規劃）的終極工具。本章首先明確圖的錶示方法（鄰接矩陣與鄰接錶），並側重於鄰接錶的內存效率分析。隨後，我們將詳細講解圖的兩種核心遍曆方法：廣度優先搜索（BFS）與深度優先搜索（DFS），並探討它們在連通性判斷和拓撲排序中的應用。 --- 第二部分：算法的智慧——高效求解的藝術 (算法篇) 本部分聚焦於解決問題的思維模式和優化策略，從基礎的搜索與排序到復雜的動態規劃和貪心策略。 第七章：排序算法的全麵對比與優化 排序是算法的“入門磚”。我們將不僅僅實現冒泡、選擇、插入排序，更重要的是，本書將重點剖析快速排序（Quick Sort）的樞軸選擇策略、歸並排序（Merge Sort）的穩定性與時間復雜度保證，以及堆排序的內在聯係。我們還會對比Shell Sort等優化型插入排序，並提供不同算法在不同數據集規模下的性能基準測試，指導讀者做齣最佳選擇。 第八章：搜索算法：路徑的探索與優化 除瞭基礎的綫性搜索和二分查找，本章將重點放在更復雜的搜索問題上。我們將深入講解迴溯法（Backtracking）在解決組閤問題（如N皇後問題、數獨求解）中的應用框架，以及分支限界法在優化NP-hard問題求解時的潛力。 第九章：貪心算法：局部最優的智慧 貪心算法依賴於構建一個使當前看起來最好的選擇，並期望此序列能導嚮全局最優。本章將通過霍夫曼編碼、活動安排問題等經典案例，教授讀者如何識彆問題是否具備“貪心選擇性質”和“最優子結構”。 第十章：動態規劃：消除冗餘的宏偉藍圖 動態規劃（DP）是解決重疊子問題和最優子結構問題的利器。本章將采用自底嚮上和自頂嚮下的方法，詳細解析背包問題（0/1、完全、多重）、最長公共子序列（LCS）和矩陣鏈乘法。重點在於狀態轉移方程的定義和邊界條件的精確處理，確保讀者能夠將DP思想遷移到新問題上。 第十一章：圖算法的深度應用：最短路與最小生成樹 在圖論的基礎上，本章聚焦於核心的應用算法： 1. 最短路徑： 深入解析Dijkstra算法（非負權邊）和Bellman-Ford算法（處理負權邊），並闡述Floyd-Warshall算法在所有點對最短路徑問題上的應用。 2. 最小生成樹（MST）： 詳細比較Prim算法和Kruskal算法的實現細節和適用場景，特彆是它們在處理稀疏圖和稠密圖時的性能差異。 第十二章：高級主題：計算復雜性與近似算法 本章將視野擴展到算法的極限。我們將介紹P、NP、NP-Complete等復雜性理論的基本概念，幫助讀者區分哪些問題是可以在多項式時間內解決的，哪些問題是計算上棘手的。最後，我們將探討在無法找到精確解時，近似算法和啓發式搜索（如A搜索）是如何在可接受的時間內提供高質量解的。 --- 學習體驗與配套資源 本書的每個章節都配備瞭大量的僞代碼與規範的C++實現示例，所有代碼均經過嚴格測試，並力求代碼風格清晰、注釋詳盡。我們強調復雜度分析（時間與空間），確保讀者不僅能寫齣代碼，更能評估其在真實世界中的錶現。 本書特色： 注重原理： 不迴避復雜的數學推導，確保讀者理解算法背後的邏輯基礎。 工程導嚮： 大量引用實際工程問題，展示數據結構和算法在高性能計算、後端服務和數據處理中的應用。 對比學習： 係統性地對比不同解決方案的優劣，培養讀者的批判性思維。 通過係統地研習本書內容，讀者將能夠構建堅實的計算思維基礎，無論未來從事何種軟件開發領域，都能自信地設計齣高效、健壯的解決方案。 這不是一本快速瀏覽的入門讀物，而是一份需要沉澱與實踐的專業參考手冊。

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這本書的齣現，就像在混沌的編程世界裏點亮瞭一盞指路明燈，讓我這個還在迷霧中摸索的開發者，找到瞭前進的方嚮。我一直以來都覺得C++是一門“老派”的語言，雖然強大，但總顯得有些笨重和晦澀。然而，這本《C++程序設計》卻以一種顛覆我固有認知的方式，展現瞭C++的生命力與優雅。作者在講述語法和特性時，並非簡單地羅列，而是巧妙地將其置於實際的應用場景中，讓我深刻理解為何要這樣設計，以及這樣做的好處在哪裏。例如，在講解模闆（Templates）的部分，我之前總覺得它是“高級玩傢”的專屬，但書中通過生動形象的比喻和由淺入深的例子，讓我恍然大悟，原來模闆是為瞭實現代碼的“泛型化”，能夠寫齣更通用、更靈活的代碼。更讓我驚喜的是，本書並沒有停留在基礎語法的層麵，而是深入探討瞭一些更具挑戰性的主題，比如異常處理（Exception Handling）和多綫程（Multithreading）。作者對這些復雜概念的剖析，邏輯清晰，層次分明，讓我能夠逐步理解其原理和應用，並且能夠開始思考如何在自己的項目中運用這些技術來提高程序的健壯性和並發能力。每一章的結尾都精心設計瞭練習題，這些題目既有針對性的鞏固，又有一定的挑戰性，能夠有效檢驗我對知識的掌握程度，並且引導我進行更深入的思考。

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我不得不說，這本《C++程序設計》給我帶來瞭前所未有的學習體驗。之前我嘗試過幾本C++的書籍，但總感覺要麼過於枯燥，要麼過於理論化，難以真正地理解和應用。而這本書，卻以一種完全不同的姿態呈現在我麵前。作者在編寫這本書時，顯然是站在讀者的角度，充分考慮到瞭學習過程中的難點和痛點。當我遇到一些晦澀的概念時，書中總能找到一個恰當的比喻，或者設計一個巧妙的例子，讓我豁然開朗。我特彆喜歡書中對“內存管理”的講解，這部分內容通常是C++學習中的一個“大坑”，但作者用一種極其直觀的方式，讓我理解瞭內存的分配、使用和釋放，並且能夠熟練地運用智能指針（Smart Pointers）來避免常見的內存泄漏問題。此外，書中對C++11及之後的新特性也進行瞭詳細的介紹，這對於想跟上C++發展步伐的開發者來說，無疑是極其寶貴的。例如，本書對Lambda錶達式（Lambda Expressions）的講解，讓我看到瞭C++函數式編程的魅力，也學會瞭如何編寫更簡潔、更強大的代碼。總而言之，這本書不僅僅是一本技術書籍，更像是一位經驗豐富的導師，循循善誘，引導我一步步掌握C++的精髓，並且培養我解決實際問題的能力。

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這本書簡直就是一本“穿越指南”！我一直對C++這門語言充滿瞭好奇，但又對它望而生畏，總覺得它像是隱藏在迷霧中的古老神殿，裏麵充斥著繁復的語法和抽象的概念。直到我翻開這本《C++程序設計》，一切都改變瞭。作者用一種極其通俗易懂的方式，把那些曾經讓我頭疼不已的概念，比如指針、內存管理、類與對象，一一拆解，然後又以一種藝術般的方式重新組閤，讓我仿佛看到瞭一幅清晰的藍圖。我尤其喜歡書中對“麵嚮對象”思想的闡述，不再是乾巴巴的理論堆砌，而是通過一個個生動的例子，讓我體會到如何設計齣更具可維護性和擴展性的代碼。書中的代碼示例也非常貼心，不僅僅是簡單的“Hello World”，而是涵蓋瞭實際開發中可能遇到的各種場景，讓我能夠邊學邊練，迅速將理論知識轉化為實踐技能。我記得有個章節講到瞭STL（Standard Template Library），之前我總是被各種容器和算法弄得暈頭轉嚮，但這本書的講解，讓我一下子抓住瞭核心，原來STL並沒有那麼神秘，它更像是一套強大的工具箱，隻要學會如何使用，就能極大地提高開發效率。總的來說，這本書不僅是入門C++的絕佳選擇，對於那些想要鞏固基礎、深入理解C++精髓的讀者來說，也絕對是一本不可多得的寶藏。它讓我不再害怕C++，而是開始享受編程的樂趣。

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當我翻開這本《C++程序設計》時，我仿佛進入瞭一個全新的世界，一個充滿邏輯、創新和無限可能的代碼宇宙。我一直對C++這門語言有著濃厚的興趣，但總覺得它像是一座難以攀登的高峰。然而，這本書卻用一種極其細膩和人性化的方式，為我鋪就瞭一條通往高峰的道路。作者在講解每一個概念時，都不僅僅停留在理論層麵，而是通過大量的實際案例，將抽象的概念具體化、形象化。我特彆喜歡書中對“設計模式”（Design Patterns）的介紹，這部分內容讓我看到瞭如何利用前人積纍的智慧，來寫齣更優雅、更具擴展性的代碼。例如，書中對單例模式（Singleton Pattern）和工廠模式（Factory Pattern）的講解，讓我理解瞭它們的應用場景和實現方式，並且能夠開始思考如何在我的項目中運用這些模式來提高代碼的可維護性。更重要的是，這本書並沒有止步於對基礎知識的講解，而是引導我思考如何進行“性能優化”（Performance Optimization），如何編寫更高效、更節省資源的C++代碼。這些內容對於希望在實際開發中脫穎而齣的開發者來說，無疑是寶貴的財富。這本書不僅教會瞭我語法，更教會瞭我如何思考，如何設計，如何成為一名真正的C++工程師。

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這本書簡直就是一位“編程藝術傢”的作品，它將C++這門語言的魅力展現得淋灕盡緻，讓我深深著迷。我一直以來都對C++的強大和靈活性心生嚮往，但卻苦於找不到一個閤適的切入點，很多時候都會被繁瑣的語法和復雜的概念所睏擾。然而，自從我拿起這本《C++程序設計》之後，一切都變得不一樣瞭。作者在處理每一個知識點時，都力求做到清晰、透徹，並且充滿趣味性。我尤其欣賞書中對“並發編程”（Concurrency Programming）的講解，這部分內容對於開發高性能的應用程序至關重要，但往往也是學習難度較大的部分。作者通過一係列精心設計的例子，讓我能夠理解綫程、互斥鎖、條件變量等概念，並且能夠開始思考如何編寫安全、高效的多綫程代碼。此外，本書還深入探討瞭C++在實際項目中的應用，比如如何進行單元測試（Unit Testing）、如何利用調試工具（Debugging Tools）來定位和解決問題。這些實用的技巧和方法，極大地提升瞭我解決實際開發問題的能力。每一章節的學習都讓我感覺自己離成為一名更優秀的C++開發者又近瞭一步。

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