Data Structures With Abstract Data Types and Modula-2 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:PWS Pub. Co.

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1987-01

价格:USD 51.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780534073022

丛书系列:

图书标签:

• 数据结构
• 抽象数据类型
• Modula-2
• 算法
• 计算机科学
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• 经典
• 计算机

《抽象数据类型与 Modula-2》 本书深入探讨了计算机科学中两个核心概念——抽象数据类型（Abstract Data Types，ADT）与 Modula-2 语言——的融合与应用。通过系统的讲解和丰富的示例，本书旨在帮助读者建立扎实的理论基础，并熟练掌握利用 Modula-2 语言实现和应用抽象数据类型的能力。 核心内容与结构： 本书的结构设计紧凑而逻辑严谨，从基础概念的铺垫逐步过渡到复杂数据结构的实现。 第一部分：抽象数据类型的基石 绪论： 本章将引出抽象数据类型的概念，解释其重要性，以及为何要研究ADT。我们将探讨ADT如何隐藏底层实现细节，只暴露一组操作（接口），从而提高代码的可维护性、可读性和可重用性。 数据类型与抽象： 深入剖析“数据类型”的含义，并在此基础上介绍“抽象”这一概念在计算机科学中的应用。我们将区分数据表示（representation）与数据操作（operations），强调ADT的核心在于定义一组行为而非具体的实现方式。 基本抽象数据类型： 介绍一些最基础的ADT，例如堆栈（Stack）和队列（Queue）。本书将以清晰的步骤演示如何定义它们的接口（即操作集），并探讨其在实际问题中的应用场景，例如函数调用中的栈管理、任务调度中的队列处理等。 第二部分：Modula-2 语言的特性与 ADT 的实现 Modula-2 语言概览： 详细介绍 Modula-2 语言的关键特性，特别强调其对模块化编程、强类型检查和过程化编程的支持。我们将重点介绍 Modula-2 的模块（Modules）机制，包括定义模块（Definition Modules）和实现模块（Implementation Modules），这对于封装ADT至关重要。 使用 Modula-2 实现 ADT： 本章将指导读者如何利用 Modula-2 的语法特性来构建ADT。我们将学习如何使用 `DEFINITION MODULE` 来声明ADT的接口，如何使用 `IMPLEMENTATION MODULE` 来实现ADT的操作，并利用 Modula-2 的类型定义、过程和变量来完成具体的编码工作。 数据结构的封装与隐藏： 深入阐述 Modula-2 的模块化如何帮助实现ADT的封装（Encapsulation）和信息隐藏（Information Hiding）。读者将学会如何设计接口，使得用户只能通过预定义的操作访问ADT，而无法直接触及内部的数据结构，从而保证数据的完整性和程序的健壮性。 第三部分：高级抽象数据类型与应用 列表（List）： 探讨链表（Linked List）这一重要的线性数据结构。本书将介绍单向链表、双向链表等不同类型的链表，并演示如何使用 Modula-2 实现它们的插入、删除、查找等操作。同时，也会讨论链表的优缺点以及在特定场景下的适用性。 树（Tree）： 介绍树形数据结构，包括二叉树（Binary Tree）、二叉搜索树（Binary Search Tree, BST）、平衡二叉搜索树（AVL Tree, Red-Black Tree）等。本书将详细讲解树的遍历（前序、中序、后序）、插入、删除等核心操作，并探讨它们在文件系统、数据库索引等领域的应用。 图（Graph）： 学习图这一非线性数据结构，包括有向图和无向图。我们将介绍图的表示方法（邻接矩阵、邻接表），并讲解图的遍历算法（广度优先搜索 BFS、深度优先搜索 DFS），以及最短路径算法（Dijkstra 算法）等。图的应用广泛，例如社交网络分析、地图导航等。 散列表（Hash Table）： 深入研究散列表，这是一种高效查找的数据结构。本书将讲解散列函数的设计原则，冲突解决方法（链地址法、开放寻址法），并演示其在词典、缓存等场景下的实现。 第四部分：算法分析与性能评估 算法复杂度分析： 介绍大O表示法（Big O Notation），用于分析算法的时间复杂度和空间复杂度。读者将学习如何衡量不同ADT操作的效率，并理解其随着输入规模增长的变化趋势。 ADT 性能比较： 对比不同ADT的性能特点，例如链表与数组在插入删除操作上的效率差异，散列表与二叉搜索树在查找效率上的权衡等。通过理论分析和实例演示，帮助读者根据实际需求选择最合适的数据结构。 本书的特色： 理论与实践相结合： 每一章节都紧密结合 Modula-2 语言的语法特性，通过大量的代码示例来阐释抽象数据类型的概念和实现细节。 清晰的讲解风格： 语言通俗易懂，逻辑清晰，逐步引导读者深入理解复杂的概念。 丰富的应用场景： 广泛介绍各种ADT在实际计算机科学问题中的应用，帮助读者理解理论知识的实际价值。 模块化设计的强调： 充分利用 Modula-2 的模块化特性，贯穿始终地强调良好软件设计的原则，如封装、信息隐藏和代码重用。 目标读者： 本书适合计算机科学、软件工程及相关专业的本科生、研究生，以及对数据结构和算法有深入学习需求的软件开发人员。通过本书的学习，读者将能够： 深刻理解抽象数据类型的本质和设计原则。 熟练运用 Modula-2 语言实现各种经典的抽象数据类型。 掌握分析和评估算法性能的方法。 构建更加高效、可维护和可扩展的软件系统。

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这本书的封面设计简直是上世纪八十年代的教科书典范，那种略带沉闷的蓝灰色调，加上清晰但略显刻板的字体排版，一下子把我拉回了那个用Modula-2编程的年代。我清楚地记得第一次捧起它时的感受，那种厚重感和纸张特有的油墨味，预示着里面绝不是什么轻量级的读物。光是看到“Abstract Data Types”这个副标题，我就知道这趟旅程注定不会轻松，它要求读者不仅要理解数据如何存储，更要深入思考“什么是数据”以及“如何抽象地定义操作”。对于一个初学者来说，Modula-2本身就带有一种严谨到近乎苛刻的风格，作者显然没有打算走捷径，而是选择了最扎实、最基础的路径来构建概念。书中的图示，虽然清晰，但缺乏现代教材那种五彩斑斓的视觉引导，全靠读者自身的逻辑能力去构建起那些复杂的链表、树形结构和图的内部关联。我记得我花了好几周时间才真正掌握如何用Modula-2的`MODULE`和`IMPORT`机制来封装ADT，这种手动管理接口和实现细节的过程，虽然繁琐，但无疑是培养优秀软件工程师思维的绝佳训练。这本书的价值在于它的“慢工出细活”，它没有被后来的C++或Java的便捷语法所稀释，保留了计算机科学最纯粹的结构化思维训练。

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这本书的语言风格显得异常克制和专业，几乎没有出现任何带有感情色彩的描述性词汇，全篇充斥着技术术语和精确的量词。它仿佛是在对一个同样专业的同行进行技术交流，而不是在教导一个新手。这种冷峻的写作风格，虽然使得初次阅读的门槛非常高，但却保证了书中所有结论的**客观性和可验证性**。我尤其欣赏作者处理“错误处理和异常”的方式，这在早期的Modula-2编程实践中是一个相当复杂的话题。书中对于如何利用`SIGNAL`和`WAIT`等机制来构建健壮的数据结构操作进行了深入的探讨，并且严格区分了“程序错误”和“运行时异常”的范畴。对于那些希望深入理解系统底层行为，并对软件的鲁棒性有极致追求的读者来说，书中关于并发控制下数据结构安全性的论述，即使放在今天来看，也是极具参考价值的。它要求读者不仅要考虑“它能工作”，更要追问“它在最坏情况下如何表现”。

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我手里这本旧书的边角已经有些卷曲了，每一页上都密密麻麻地写满了我的手写批注，这本身就说明了这本书的“交互性”。与那些提供配套在线资源的现代教材不同，这本书强迫你必须在物理书本上完成与作者的对话。最引人注目的特点是它对**抽象数据类型（ADT）**的坚持。在那个时代，许多人还在直接操作数组和指针，这本书却坚定不移地推崇将数据定义与其具体实现分离。例如，在讲解队列（Queue）时，它会先用纯粹的ADT语言定义“Enqueue”和“Dequeue”的操作规范，然后才在后续的章节中，分别用链表实现和用环形缓冲数组实现这同一套接口，并清晰地对比两者的性能和局限性。这种强迫性的解耦训练，极大地提高了我对模块化设计的理解深度。如果说编程语言教你如何说话，那么这本书教你的就是如何构建一整套逻辑自洽的“建筑蓝图”，让你在动手实现之前，就已经在脑海中完成了严谨的规格说明书的编写工作。

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这本书的叙事节奏，怎么说呢，它更像是一篇精心撰写的技术论文集，而不是一本面向大众的入门指南。作者在介绍每一个核心数据结构——从基础的线性结构到复杂的非线性结构——时，都采取了一种近乎“公理化”的论证方式。你会发现，很多章节的开头并不是直奔代码实现，而是先用严密的数学或逻辑语言定义了该数据结构的**不变式（invariants）**和**操作的语义**。这对于习惯了“先看代码再推导”的现代程序员来说，可能是一个不小的挑战。我印象最深的是关于“堆栈与递归”那一章，作者花了大量篇幅来论证函数调用栈的底层机制，并通过Modula-2的模块化特性展示了如何安全地模拟递归过程，而不是简单地展示如何写一个递归函数。这种深度探讨，使得本书超越了一般的数据结构“工具书”的范畴，更像是一部关于“计算结构本身”的哲学思考录。阅读体验是高度集中且需要反复回味的，稍不留神就会漏掉一个关键的定义或一个微妙的限制条件，但一旦贯通，那种豁然开朗的感觉是其他轻量级教材无法比拟的。

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总的来说，这本书的价值在于其**历史的沉淀感和逻辑的纯净性**。它不是一本迎合市场、追求“快速入门”的读物，而更像是一份关于计算科学基础架构的官方文档。阅读它就像是清理一块复杂的电路板上的灰尘，你需要耐心细致地辨认出每一个元件的精确功能和连接方式。书中对Modula-2特性的运用，比如严格的类型检查和过程化模块的封装，被发挥到了极致，用以强制执行抽象的规范。对于那些对现代高级语言的“黑箱操作”感到不满足，渴望追溯到数据结构概念是如何在结构化编程范式下被精确构建和实现的读者，这本书提供了一个近乎完美的、未经现代语法糖稀释的视角。它教会的不是如何快速写出一个能跑的程序，而是如何用一种经得起时间考验的、逻辑无懈可击的方式来构建复杂软件的核心骨架。这种构建能力的培养，远比掌握一时的编程技巧要宝贵得多。

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