C语言程序设计//高等学校计算机系列丛书

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isbn号码:9787562413431
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具体描述

计算机科学与技术专业核心课程系列丛书:深入探索数据结构与算法(第3版) 作者: 张志强 教授 出版社: 科技创新出版社 ISBN: 978-7-5608-0789-2 定价: 89.00 元 --- 丛书定位与本书特色 本套“计算机科学与技术专业核心课程系列丛书”旨在为高校计算机相关专业的本科生、研究生及自学者提供一套系统、前沿且实践性强的教材体系。丛书严格遵循最新的教学大纲要求,力求在理论深度与工程实践之间找到最佳平衡点。 本册《深入探索数据结构与算法(第3版)》是该系列中的核心组成部分,它聚焦于计算机科学的基石——数据组织方式与高效处理逻辑。本书不仅是对经典理论的梳理,更融入了近年来在算法设计、复杂性分析以及现代计算环境下的应用优化成果。 内容详述 第一部分:基础概念与线性结构(第1章至第4章) 本书开篇即奠定了坚实的数学和逻辑基础。 第1章 算法分析与计算模型: 本章详细阐述了算法设计的基本思想,包括贪心、分治、动态规划等范式。重点介绍了算法的性能度量标准,如时间复杂度和空间复杂度,并深入讨论了大O、Ω、Θ符号的严格数学定义及其在最坏、最好和平均情况下的应用。此外,还引入了RAM模型和电路模型,为后续分析提供统一的理论框架。 第2章 线性表的抽象与实现: 线性表作为最基本的数据结构,被从抽象数据类型(ADT)的角度进行定义。内容涵盖顺序存储(数组实现)和链式存储(单链表、双向链表、循环链表的实现细节与异同)。书中特别对比了插入、删除操作在不同实现方式下的效率差异,并通过C++模板语言给出了严谨的代码实现,强调内存管理和指针操作的规范性。 第3章 栈与队列的深度剖析: 栈(Stack)和队列(Queue)作为受限操作的线性结构,其应用场景被细致分析。不仅覆盖了顺序栈、链栈、顺序队列和循环队列的经典实现,还拓展讲解了多功能栈(用于表达式求值和函数调用栈的模拟)以及优先队列(基于堆的实现,为后续内容铺垫)。 第4章 数组与广义表: 针对多维数组的存储布局(行主序、列主序)及其地址计算公式进行了详尽推导。广义表的概念作为递归结构的引入,帮助读者理解复杂结构到简单结构的归约思维。 第二部分:非线性结构的核心(第5章至第8章) 本部分是理解复杂数据组织和高效查找技术的关键。 第5章 树形结构原理与应用: 树是层次化数据的最佳模型。本章详细讲解了树的遍历算法(前序、中序、后序)的递归与非递归实现。重点剖析了二叉查找树(BST)的动态特性、查找与平衡维护机制。 第6章 平衡查找树的进阶: 鉴于BST在极端情况下的性能退化,本章深入探讨了自平衡技术。AVL树的旋转操作(LL, LR, RL, RR)被分解步骤讲解,并给出了详细的旋转函数伪代码。随后,引入了红黑树(Red-Black Tree)的基本性质、插入与删除操作中的颜色调整与再平衡过程,强调其在标准库实现中的重要性。 第7章 堆结构与优先队列实现: 堆(Heap)作为实现高效优先队列的结构,本书从完全二叉树的性质出发,讲解了最大堆和最小堆的构建(Build-Heap)过程。重点阐述了Floyd堆化算法(自底向上)的时间复杂度证明,以及在Top-K问题中的应用。 第8章 树的应用扩展: 覆盖了树结构在特定领域的应用。包括B/B+树在数据库索引中的核心作用(重点关注多路分支和磁盘I/O优化),以及Trie树(前缀树)在字符串匹配和自动补全中的高效机制。 第三部分:图结构与高级搜索(第9章至第11章) 图论是算法的另一重要支柱,用于建模网络关系。 第9章 图的基本概念与存储: 图的定义(有向/无向、权值/非权值)与基本术语。详细对比了邻接矩阵和邻接表的存储方式,并分析了在稀疏图和稠密图情况下各自的优缺点与空间开销。 第10章 图的遍历与连通性: 覆盖了广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)算法。重点展示了如何利用DFS检测图中的环路、判断二分图,以及如何使用BFS解决最短路径的无权图问题。 第11章 图的路径优化算法: 这是图论应用的精髓。本书详细讲解了Dijkstra算法(非负权最短路径)和Bellman-Ford算法(处理负权边的能力)。对于多源最短路径问题,则深入分析了Floyd-Warshall算法,并探讨了算法的时间复杂度优化路径。 第四部分:查找、排序与散列技术(第12章至第14章) 本部分关注数据的组织与重排的效率。 第12章 高级查找技术: 除了前面介绍的BST查找,本章聚焦于跳表(Skip List)——一种基于概率的动态查找结构,它在实现复杂度与查询性能上与平衡树相媲美。 第13章 内部排序算法的比较与优化: 详细覆盖了$ ext{O}(N^2)$级别的简单排序(插入、选择、冒泡),但重点分析了基于比较的排序的理论下界——$ ext{O}(N log N)$。对归并排序(Merge Sort)的稳定性与并行性,以及快速排序(Quick Sort)的枢轴选择策略(如中位数法)进行了深入的实践分析。此外,还包含了堆排序的完整实现。 第14章 外部排序与散列技术: 散列(Hashing)是实现平均$ ext{O}(1)$查找的关键。本章深入讲解了散列函数的设计原则(均匀性、快速计算),并对比了链地址法和开放定址法(线性探测、平方探测、双重散列)的性能差异及处理冲突的方法。外部排序则简要介绍了多路归并排序在处理磁盘数据时的策略。 适用读者对象 计算机科学、软件工程、信息安全等专业本科生(大二、大三)。 希望系统性复习或提升算法能力的考研学生。 需要掌握扎实基础知识的初级至中级软件开发工程师。 教学配套资源 本书配套提供了丰富的在线资源,包括: 1. 所有关键数据结构和算法的纯C++(或Java)实现代码,注重面向对象的设计思想。 2. 大量的可视化工具链接,帮助理解动态过程(如树的旋转、排序过程)。 3. 课后习题分为“理解性”、“设计性”和“编程实践”三类,并提供详细的解题思路指导。 --- 本书注重理论的严谨性,强调算法的数学证明和工程实现的可靠性,是构建扎实计算机科学素养的必备读物。

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读后感

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用户评价

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这本书的风格让我联想到那些经典的老式技术书籍,那种朴实无华但内容扎实的风格。我比较期待的是它在“错误处理”和“异常机制”方面的讲解。虽然 C 语言本身没有像 Java 或 Python 那样的“异常”概念,但它通过返回值、错误码等方式来处理错误。我希望这本书能够系统地介绍这些机制,比如如何检查函数返回值,如何使用 `errno`,以及如何编写健壮的错误处理代码。我还对“多文件编程”和“编译链接过程”的内容很感兴趣。通常,一个项目会由多个 `.c` 文件组成,如何组织这些文件,如何使用 `Makefile` 进行自动化编译,以及编译器和链接器的工作原理,这些都是理解大型 C 项目的关键。我希望这本书能在这方面提供清晰的指导,让我能够摆脱对 IDE 的过度依赖,理解代码是如何从源文件变成可执行程序的。此外,对于“动态内存分配”,除了 `malloc` 和 `free`,我还想了解 `calloc` 和 `realloc` 的用法,以及它们在处理数组和数据结构时的优势。我还在思考,这本书会不会在讲解完基础知识后,提供一些关于“性能优化”的初步思路,比如如何避免不必要的计算,如何选择合适的数据结构,甚至是一些关于缓存和内存访问模式的简单介绍,这能让我的代码跑得更快。

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这本书的风格给我一种“踏实可靠”的感觉,就像一本久经考验的工具书。我最期待的是它在“错误处理”和“调试技巧”方面的介绍。我希望它能系统地讲解 C 语言中常见的错误处理机制,比如通过返回值、错误码(`errno`)等方式来报告和处理运行时错误,并提供编写健壮错误处理代码的模式。我还希望它能提供一些关于使用调试工具(如 GDB)的详细指南,包括设置断点、单步执行、查看变量值、内存检查等,这对于解决复杂的程序 Bug 至关重要。对于“多文件编程”和“编译链接过程”,我希望它能清晰地解释 C 语言项目是如何由多个源文件组成的,以及编译器和链接器是如何将它们组合成可执行文件的,并介绍 `Makefile` 的基本用法,让我能够自动化编译和管理大型项目。此外,对于“动态内存分配”,除了 `malloc` 和 `free`,我还想了解 `calloc` 和 `realloc` 的用法,以及它们在处理数组和数据结构时的优势,并探讨内存碎片化的问题。我还在思考,这本书会不会在讲解完基础知识后,提供一些关于“软件工程”的初步概念,比如代码的可读性、模块化设计、版本控制的简单介绍,让我能从一开始就养成良好的编程习惯。

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这本书带给我的第一印象是它的“厚重感”,不是指实体上的重量,而是内容上的分量。翻开内页,字体大小适中,排版也比较舒服,没有那种为了挤内容而把字弄得很小的感觉,看起来比较费眼。我对它最感兴趣的部分是关于“指针”的讲解,因为我一直觉得指针是 C 语言中最核心也是最难理解的部分。我希望这本书能把指针的概念讲得特别透彻,比如通过生动的比喻,或者大量的图示,让我能够真正理解指针是如何指向内存地址,以及如何通过指针去访问和修改数据。我还期待它在函数和作用域的讲解上,能够非常清晰地说明不同变量的生命周期和可见范围,这对于编写大型程序,避免变量冲突非常重要。尤其是在递归函数和函数指针的部分,我希望它能提供一些实际的应用场景,让我看到这些“高阶”的概念是如何在实际开发中发挥作用的。比如,函数指针可以用在回调函数的设计中,这在很多框架和库的开发中都非常常见,如果这本书能在这方面有所涉及,那就太棒了。另外,对于初学者来说,代码调试往往是一个巨大的挑战,我希望这本书能在讲解过程中,穿插一些关于如何使用调试工具(比如 GDB)的技巧,以及如何分析常见的运行时错误,这能极大地提升学习效率。我还在想,它会不会在讲解过程中,提醒读者注意 C 语言的一些“陷阱”,比如整数溢出、数组越界、悬挂指针等等,这些都是新手容易犯的错误,如果能在早期就得到提醒和指导,就能少走很多弯路。

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这本书的封面让我觉得它是一本“技术手册”级别的书,不是那种浅尝辄止的入门读物。我特别关注它在“指针”和“内存管理”方面的深度。我希望它能用非常详细的图示和示例,解释指针的运算,比如指针的加减、指针的比较,以及指针数组和指针函数的使用。同时,我期待它能深入讲解 `malloc`、`calloc`、`realloc`、`free` 的用法,并给出一些关于避免内存泄漏和栈溢出的实用建议。对于“字符串”的处理,我希望它能详细讲解 C 风格字符串的特点,并提供一些常用的字符串操作函数(如 `strlen`, `strcpy`, `strcat`, `strcmp`)的原理和高效使用方法。我还对“文件 IO”的内容感兴趣,希望它能涵盖文本文件和二进制文件的读写,以及文件指针的高级用法,比如 `fseek` 和 `ftell`。我还在思考,这本书会不会在介绍完 C 语言的基础语法后,引出一些关于“算法”的初步概念,比如冒泡排序、二分查找等,并给出 C 语言的实现,让我能为后续更深入的学习打下基础。我期待它在讲解过程中,能提供一些“实战案例”,让我能看到 C 语言在实际项目中的应用,例如编写一个简单的文本编辑器或者文件加密工具。

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我拿到这本书的时候,就被它“工业级”的严谨感所吸引。封面设计朴实无华,但透露出一种“认真做学问”的态度。我特别看重它在“指针”和“内存管理”方面的讲解深度。我希望它能通过图示和实例,详细解释指针的运算,比如指针的加减、指针的比较,以及指针数组和指向指针的指针的使用。同时,我期待它能深入讲解 `malloc`、`calloc`、`realloc`、`free` 的用法,并提供一些关于避免内存泄漏和栈溢出的实用建议,甚至是如何检测这些错误。对于“字符串”的处理,我希望它能详细讲解 C 风格字符串的特点,并提供一些常用的字符串操作函数(如 `strlen`, `strcpy`, `strcat`, `strcmp`)的原理和高效使用方法,比如如何避免缓冲区溢出。我还对“文件 IO”的内容感兴趣,希望它能涵盖文本文件和二进制文件的读写,以及文件指针的高级用法,比如 `fseek` 和 `ftell`,甚至是如何进行文件的随机访问。我还在思考,这本书会不会在介绍完 C 语言的基础语法后,引出一些关于“算法”的初步概念,比如冒泡排序、二分查找等,并给出 C 语言的实现,让我能为后续更深入的学习打下基础。我期待它在讲解过程中,能提供一些“实战案例”,让我能看到 C 语言在实际项目中的应用,例如编写一个简单的命令行工具或者数据处理程序。

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当我拿起这本书时,感受到的是一种“循序渐进”的力量。封面设计中规中矩,但能预感到内容会很有条理。我对它在“函数”和“作用域”的讲解上寄予厚望。我希望它能用清晰易懂的方式解释递归函数的原理,并提供一些经典的递归应用案例,比如斐波那契数列、汉诺塔等,让我真正理解递归的魅力。同时,我期待它能详细阐述不同类型变量(局部变量、全局变量、静态变量)的作用域和生命周期,以及它们在内存中的存储位置,这对于编写模块化、可维护的代码至关重要。对于“结构体”和“联合体”,我希望它能深入到内存表示层面,让我理解它们在内存中是如何布局的,以及它们在处理不同类型数据时的不同行为。我还对“预处理器”的内容很感兴趣,特别是宏的定义、展开以及条件编译指令的用法,希望能学到一些编写高效、可读性强的宏的技巧。我还在考虑,这本书会不会在讲解完基础的 C 语言语法后,引出一些关于“数据结构”的介绍,比如数组、链表、栈、队列等,并给出 C 语言的实现,让我能为后续更深入的学习打下基础。我特别期待它在讲解过程中,能穿插一些“小陷阱”的提醒,比如指针的野指针、内存泄漏等,让我能够及早避免这些潜在的错误。

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这本书的封面设计挺简洁的,没有那种花哨的图画,就是书名和出版社信息,给人的感觉很扎实,像是一本认真讲技术的老派教材。我拿到的时候,翻开目录,看到章节的编排,从最基础的变量、数据类型,一直到指针、结构体,再到文件操作,逻辑很清晰,循序渐进,对于零基础的初学者来说,应该能很好地理解。而且,它似乎还涵盖了一些高级的主题,比如链表、树等数据结构,以及一些简单的算法实现,这对于想要深入学习 C 语言,不仅仅停留在“会写”这个层面,而是想要“理解” C 语言的底层逻辑的读者来说,非常有吸引力。我特别关注了一下它对内存管理的讲解,C 语言最让人头疼的地方之一就是手动管理内存,这本书的介绍会不会深入浅出,让我在理解 `malloc` 和 `free` 的时候不再那么费力,甚至能通过一些例子来体会内存泄漏的危害和避免方法,这对我来说至关重要。毕竟,掌握了内存管理,才算是真正掌握了 C 语言的精髓,才能写出更健壮、更高效的代码。我还在思考,它会不会在某些章节后面,提供一些小练习题,或者是一些综合性的项目实践,毕竟理论知识再扎实,也需要通过动手来巩固,光看不练,学到的东西终究是纸上谈兵。这本书能否让我从“看到代码就头疼”变成“看到代码就想动手实践”,很大程度上取决于它在这方面的设计。我比较期待它在数据类型和运算符的讲解上,能不能用一些更贴近实际的例子,比如计算不同类型数据溢出的情况,或者是一些复杂的位运算,这些细节往往能体现作者的功力。

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这本书给我的第一感觉是“体系完整”。封面设计虽然低调,但能感受到内容的扎实。我最感兴趣的部分是关于“函数”和“作用域”的深入探讨。我希望它能详细解释递归函数的原理,并提供一些具有代表性的递归应用场景,比如计算阶数的阶乘、生成斐波那契数列、解决汉诺塔问题等等,让我能真正理解递归的思想。同时,我期待它能清晰地阐述不同类型变量(局部变量、全局变量、静态变量)的作用域和生命周期,以及它们在内存中的存储方式,这对于编写结构清晰、易于维护的代码至关重要。对于“结构体”和“联合体”,我希望它能深入到内存布局层面,让我理解它们在内存中是如何表示的,以及它们各自的优缺点和适用场景。我还对“预处理器指令”的内容很感兴趣,希望能学习如何有效地使用 `define` 来创建常量和函数式宏,以及如何利用 `#ifdef`、`#ifndef` 等进行条件编译,从而提高代码的灵活性和可移植性。我还在思考,这本书会不会在介绍完 C 语言的基础语法后,引入一些关于“数据结构”的概念,例如数组、链表、栈、队列,并给出 C 语言的实现,让我能够为后续更深入的学习打下坚实的基础。

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这本书给我的第一感觉就是“实用”。封面设计虽然简洁,但透露出一种“干货满满”的气息。我最看重的是它对“字符串处理”的讲解,C 语言的字符串操作不像其他高级语言那样方便,很多时候需要手动处理字符数组和指针,这让我觉得它在这方面的内容会很详实。我希望它能够详细讲解 `strcpy`、`strcat`、`strlen`、`strcmp` 等函数的用法和注意事项,并且提供一些自定义字符串函数的设计思路,让我能够写出更安全、更高效的字符串处理代码。我还期待它在“类型转换”的讲解上,能够深入剖析隐式转换和显式转换的规则,以及可能产生的精度丢失和溢出问题,这对于避免程序中的一些隐藏 Bug 非常关键。对于“位运算”,我希望它能提供一些实际的应用场景,比如用位运算来判断奇偶数,设置或清除某个位,或者进行一些优化。我还在考虑,这本书会不会在介绍完基本的 C 语言特性后,引出一些关于“软件工程”的初步概念,比如代码的可读性、模块化设计、简单的调试技巧,让我能从一开始就养成良好的编程习惯。我特别希望它在讲解数据结构时,能提供一些 C 语言的实现,并且解释清楚时间复杂度和空间复杂度,这样我才能真正理解各种数据结构在不同场景下的优劣。

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收到这本书的时候,我立刻被它“学院派”的风格吸引了。封面设计就很稳重,字体选择和排版都给人一种严谨的感觉,不是那种追求眼球效应的网络教程。我比较关注的是它对“预处理器指令”的讲解,像 `#define`、`#ifdef`、`#ifndef` 这些宏定义,在代码的模块化和条件编译中非常有用,但我总是觉得用起来不够得心应手。我希望这本书能够详细解释它们的用法,并提供一些实际的宏定义技巧,比如如何编写更安全的宏,如何避免宏展开带来的副作用。我还期待它在“结构体”和“联合体”的讲解上,能够深入到内存布局层面,让我理解它们在内存中是如何存储的,以及它们各自适用于哪些场景。对于“文件操作”,我希望它不仅仅是讲解 `fopen`、`fclose`、`fread`、`fwrite` 这些基本函数,更能涉及一些文件缓冲机制,以及如何进行二进制文件和文本文件的读写,甚至是一些文件指针的高级用法。此外,这本书的“算法”部分,如果能包含一些基础的排序算法(如冒泡排序、选择排序、插入排序)和查找算法(如线性查找、二分查找)的 C 语言实现,并且讲解它们的原理和时间复杂度,那对提升我的编程思维会有很大帮助。我还在思考,它会不会在介绍一些概念的时候,提供一些与汇编语言的对比,让我能更深入地理解 C 语言的底层运行机制,这对于理解内存、指针等概念非常有益。

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