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出版者:北京大学出版社

作者:陈铎鑫

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:

价格:58元

装帧:平装

isbn号码:9787301311684

丛书系列:

图书标签:

• 性能优化
• Web前端
• 性能优化
• 前端工程
• 用户体验
• 网页加载
• 代码优化
• 浏览器渲染
• HTTP优化
• 图片优化
• 资源压缩

《数据结构与算法精讲：从理论到实践》 作者： [请在此处填写作者姓名，例如：张伟、李明] 出版社： [请在此处填写出版社名称，例如：清华大学出版社、人民邮电出版社] ISBN： [请在此处填写ISBN，例如：978-7-115-55XXXX-X] --- 封底推荐语（精选摘要） “对于任何希望在计算机科学领域深耕的读者而言，本书是不可或缺的指南。它不仅系统梳理了核心数据结构的设计思想与底层实现，更将抽象的算法概念与现实世界的复杂问题紧密结合，是理论与工程实践之间的完美桥梁。” —— [某知名科技公司首席架构师] “清晰、深入、全面。本书的讲解层次分明，从基础概念到高级应用，循序渐进，尤其对复杂算法的复杂度分析尤为到位，是研究生和资深工程师提升内功的首选教材。” —— [某高校计算机科学系教授] --- 内容导读：夯实根基，驾驭复杂性 在当今快速迭代的软件工程领域，性能瓶颈往往不再仅仅是硬件的限制，而是深植于我们对数据组织和问题求解流程的理解深度。本书《数据结构与算法精讲：从理论到实践》旨在提供一套系统、严谨且实用的知识体系，帮助读者彻底掌握计算机科学的基石——数据结构与算法。 本书的编写遵循“深度理解 + 实用案例 + 性能分析”的核心理念，绝非简单的概念堆砌，而是致力于培养读者从根本上解决问题的能力，使其能够设计出高效、可扩展的系统。 第一部分：数据结构的基石与实现 本部分聚焦于数据的逻辑组织形式及其在内存中的物理映射。我们从最基本的抽象数据类型（ADT）出发，系统地剖析每种结构的设计哲学、实现细节和适用场景。 第一章：数组与链表：内存的布局与操作 详细对比静态数组与动态数组（如 C++ 的 `std::vector` 或 Java 的 `ArrayList`）在内存分配、随机访问和插入/删除操作上的性能差异。深入探讨单向、双向及循环链表的内部指针操作，特别关注边界条件处理和内存泄漏预防。 第二章：栈与队列：约束下的高效管理 分析栈（LIFO）和队列（FIFO）在函数调用、表达式求值（中缀转后缀）、广度优先搜索（BFS）等场景中的核心作用。详述如何利用数组或链表高效地实现这些抽象数据类型，并探讨双端队列（Deque）的扩展应用。 第三章：树结构：分层管理与快速检索 这是本书的重点之一。首先介绍树的基本概念，随后深入二叉树，讲解前序、中序、后序遍历的递归与非递归实现。重点剖析二叉搜索树（BST），并指出其在极端情况下的性能退化问题。随后，本书将重中之重放在平衡搜索树的构建上，包括AVL 树和红黑树（Red-Black Tree）。我们将详尽解析红黑树的五大性质、旋转操作（左旋与右旋）以及插入/删除后的再平衡机制，确保读者能理解其 $O(log n)$ 复杂度的保证机制。 第四章：堆结构：优先级管理的核心 讲解堆（Heap）作为一种特殊的完全二叉树，如何用于高效地维护最大值或最小值。深入解析二叉堆（Binary Heap）的构建、插入和提取最大/最小元素的过程。此外，本书还将介绍堆在选择算法和优先队列实现中的关键应用。 第五章：散列表（哈希表）：突破线性限制 散列表是实现 $O(1)$ 平均时间复杂度查找的关键。本书不仅会介绍哈希函数的构造原则（如数字摘要法、乘法法），更会详细比较处理冲突的两种主流方法：链地址法（Separate Chaining）和开放寻址法（Open Addressing），并分析装载因子（Load Factor）对性能的敏感性。 第六章：图论基础：连接世界的模型 系统介绍图的表示方法（邻接矩阵与邻接表）及其适用场景的权衡。深入剖析图的两种基本遍历算法：深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），并展示它们在连通性判断、拓扑排序等任务中的应用。 第二部分：算法的艺术与性能分析 本部分将理论知识转化为解决实际问题的工具集，核心在于算法的设计范式、效率评估和优化策略。 第七章：算法复杂度分析：衡量效率的标尺 本章是理解性能优化的基石。详细介绍大 O 符号、大 Ω 符号、大 Θ 符号的数学定义和应用。通过实例展示如何分析循环、递归等结构的时间复杂度和空间复杂度。特别强调最坏情况、最好情况与平均情况的分析区别。 第八章：排序算法的精进：从基础到高效 全面覆盖经典的排序算法，包括冒泡排序、插入排序、选择排序。随后，本书将重点剖析分治策略的代表——快速排序（Quick Sort）的枢轴选择技巧和性能调优，以及归并排序（Merge Sort）的稳定性分析。最后，对堆排序（Heap Sort）进行深度解析，将其与前述算法进行全面的性能对比。 第九章：高级搜索与图的路径优化 本章将图论应用推向深度。详细讲解最短路径算法，包括 Dijkstra 算法（单源最短路径）的贪心策略实现与Bellman-Ford 算法在处理负权边时的鲁棒性。对于全源最短路径问题，深入剖析 Floyd-Warshall 算法的动态规划思想。 第十章：动态规划：寻找最优解的迭代之道 动态规划（DP）是解决重叠子问题和最优子结构问题的利器。本书通过经典的背包问题（0/1 背包、完全背包）、最长公共子序列（LCS）和最小编辑距离等案例，系统地展示 DP 的“状态定义”、“状态转移方程”和“边界条件”三大核心要素的构建过程，使读者掌握自底向上的迭代求解思路。 第十一章：贪心算法：局部最优的全局魅力 介绍贪心算法的设计原则，即“做出当前看起来最好的选择，期望能达到全局最优”。通过活动选择问题、霍夫曼编码等经典案例，阐明何时贪心策略有效，并探讨其与动态规划的界限与互补性。 第十二章：高级主题与算法设计范式 本章展望更广阔的领域，简要介绍回溯法（Backtracking）在解决旅行商问题（TSP）等组合优化问题中的应用。此外，还会涉及对随机化算法（如快速排序的随机化版本）的性能考虑，以及摊还分析（Amortized Analysis）在分析可变大小数据结构（如动态数组）时的重要性。 --- 读者对象 本书面向所有希望在软件设计中追求极致效率的专业人士、计算机专业学生（本科高年级及研究生）以及有志于提升算法功底的软件工程师。无论您是系统级开发、嵌入式编程还是进行复杂数据处理，本书提供的扎实理论和工程化视角都将成为您代码库中最坚实的基石。掌握这些知识，意味着您将拥有诊断和解决“看似无解”性能问题的能力。

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作为一名已经工作了好几年的前端开发者，我曾经以为自己对性能优化已经有了比较深入的理解。但这本书，彻底颠覆了我的认知。作者在讲解HTTP协议时，不仅仅是简单地介绍HTTP/1.1和HTTP/2的区别，而是深入到了TCP连接的握手过程、拥塞控制算法、慢启动等底层原理，并且详细讲解了这些原理如何影响着我们前端资源的加载速度。我之前对于TCP的理解仅限于“可靠的传输协议”，现在我才明白，TCP的很多特性，比如头部开销、队头阻塞等，都是我们前端性能优化的天然瓶颈。作者还详细分析了CDN的工作原理，以及如何利用CDN来缓存和加速资源的传输，并且还分享了如何根据业务场景选择合适的CDN服务商和配置策略。这让我对CDN的理解提升到了一个新的高度。更让我震撼的是，作者还花了大量篇幅讲解了浏览器渲染流水线的每一个环节，包括HTML解析、CSS解析、DOM Tree构建、Render Tree构建、Layout、Paint等，并且详细分析了每一个环节可能存在的性能瓶颈，以及相应的优化方法。这让我对浏览器的内部工作机制有了前所未有的清晰认识。我之前总是在思考“我的代码写得有多快”，现在我开始思考“我的代码能让浏览器渲染得有多快”。这本书的思维方式，从“开发者中心”转向了“用户中心”，让我更加关注用户的实际体验，而不仅仅是代码的执行效率。而且，作者在讲解过程中，还引入了很多关于网络安全和用户隐私的讨论，这让我意识到，性能优化不仅仅是为了速度，也是为了更好的用户体验和更高的安全性。

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我一直认为，优秀的前端书籍应该具备以下几个特质：深入浅出、案例丰富、结构清晰、实操性强。而这本书，完美地契合了这几个标准。作者在讲解JavaScript的内存管理和垃圾回收机制时，运用了非常形象的比喻，让我这个对内存管理不太熟悉的开发者，也能够轻松理解。例如，作者将内存比作一个巨大的仓库，变量就是货物，而垃圾回收就是定期的清扫工，将不再需要的货物清理掉。这种讲解方式，让我一下子就抓住了核心概念。接着，作者就顺理成章地引出了如何避免内存泄漏，如何优化对象的创建和销毁，如何利用弱引用等高级技巧。这部分内容让我受益匪浅，因为内存泄漏是我之前经常遇到的一个隐患，但又很难找到根源。现在，我终于有能力去“根治”它了。而且，作者还详细讲解了如何利用性能监控工具来检测内存泄漏，以及如何分析内存快照，这让我能够将理论知识与实践相结合。让我感到惊喜的是，作者还专门花了一个章节来讲解如何利用WebAssembly来提升前端的计算密集型任务的性能。虽然WebAssembly目前的应用场景还不是特别广泛，但了解它的原理和优势，对于我们开发者来说，绝对是必要的。作者在讲解WebAssembly时，也同样做到了深入浅出，让我对这个新兴技术有了初步的认识。而且，本书的附录部分也提供了很多非常有价值的资源链接和工具推荐，这对于我进一步学习和实践提供了极大的便利。

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坦白说，我抱着“看看而已”的心态开始读这本书，但没过多久就沉迷其中，无法自拔。作者在讲解CSS性能优化时，简直把CSS的每个细节都抠了一遍。从选择器的效率，到盒模型的影响，再到动画和过渡的性能开销，每一个点都讲得入木三分。我之前一直以为CSS优化就是少用`*`选择器，少用`!important`，现在才知道，原来`nth-child`、属性选择器，甚至CSS的层级都会影响渲染性能。作者还详细讲解了如何利用CSS的硬件加速能力，比如使用`transform`和`opacity`来代替`left`、`top`、`width`、`height`等属性进行动画，这让我大呼“原来CSS还能这么玩！”。而且，书中还提到了很多平时我们不太注意的CSS细节，比如如何优化字体加载，如何使用`font-display`属性来控制字体加载过程中的文本显示，如何避免文本闪烁。这些细节的优化，虽然看起来不起眼，但却能极大地提升用户体验。让我特别受启发的是，作者还专门讲解了如何利用SSR（Server-Side Rendering）和SSG（Static Site Generation）来提升首屏加载速度和SEO效果，并且对比了它们的优劣和适用场景。这部分内容对我来说非常及时，因为我最近刚好在考虑项目的技术选型，这本书为我提供了非常宝贵的参考。作者在讲解这些技术时，并没有停留在理论层面，而是给出了很多具体的代码示例和实践建议，让我能够立刻将学到的知识应用到自己的项目中。读完这本书，我感觉自己仿佛拥有了一套“性能优化宝典”，以后再遇到任何性能问题，都能从容应对。

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这本书绝对是那种“读一本，少奋斗十年”的神器，如果你还在为前端性能问题焦头烂额，或者想让自己的网站在用户心中留下“速度飞快”的好印象，那么这本书就是你的不二之选。我最喜欢的部分是作者关于浏览器渲染原理的深入剖析，这部分内容通常在其他性能优化书籍中要么一带而过，要么讲得非常晦涩。但在这本书里，我真的理解了DOM Tree、Render Tree、Layout、Paint这些概念是如何一步步形成的，以及它们各自对性能的影响。特别是关于回流（reflow）和重绘（repaint）的讲解，作者通过一个又一个精心设计的实验场景，让我直观地感受到了它们的发生时机以及如何避免不必要的开销。比如，我之前总是喜欢在JS代码中频繁修改元素的样式，现在我明白了，这样做会导致浏览器进行大量的回流和重绘，极大地消耗了CPU资源。这本书教会我如何批量修改样式，如何利用`requestAnimationFrame`来组织动画，如何使用CSS的`transform`和`opacity`来利用GPU加速，这些技巧简直是性能优化的“点金手”。更让我惊喜的是，作者还花了大量篇幅讲解了JavaScript性能优化的策略，包括代码的加载和执行、内存管理、事件循环、以及如何编写更高效的JS代码。我之前一直觉得JS性能优化就是少用全局变量、避免闭包、合理使用缓存，但在这本书里，我学到了更多更精妙的技巧，比如如何通过代码分割来减少初始加载时间，如何利用Web Workers来将计算密集型任务放到后台线程执行，如何优化事件委托来减少事件监听器的数量。作者还分享了如何利用浏览器的开发者工具来定位JS性能瓶颈，比如CPU剖析、内存剖析等，这些工具我以前只是知道有，但从来没有真正用明白过，现在感觉自己终于可以“驯服”它们了。这本书不仅仅是教会你“怎么做”，更重要的是教会你“为什么这么做”，这种对原理的深刻理解，让我以后在面对新的性能问题时，能够举一反三，找到最合适的解决方案。

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我必须说，这本书的作者绝对是一位经验丰富、而且非常有耐心的导师。他/她用一种非常接地气的方式，将那些听起来枯燥的技术概念，转化成了一个个生动有趣的故事和直观的例子。我记得在讲到图片优化的时候，作者没有直接抛出一堆工具，而是先从图片格式的演进讲起，JPEG、PNG、GIF、WebP、AVIF，它们各自的优缺点，适用场景，以及背后的压缩原理。然后才引出如何根据图片的内容和尺寸选择最合适的格式，如何进行有损压缩和无损压缩，如何利用响应式图片来为不同设备加载不同尺寸的图片。这让我对图片优化有了全新的认识，不再是简单的“随便压一下”，而是有策略、有针对性的优化。更让我印象深刻的是，作者还讲解了如何利用CDN来加速资源的加载，以及如何选择合适的CDN服务商，如何配置CDN，如何利用缓存策略来减少回源请求。这部分内容对于我们这些经常需要部署项目的开发者来说，简直是雪中送炭。我之前对CDN的理解仅限于“加速”，但读完这本书，我才明白CDN的部署策略、边缘节点的作用、缓存匹配规则等等，这些细节对于提升用户访问速度至关重要。而且，作者还深入探讨了无服务器架构（Serverless）对前端性能的影响，以及如何在这种架构下进行性能优化，这让我看到了前端性能优化的未来发展方向。本书的结构也非常合理，从宏观的网络传输到微观的浏览器渲染，再到具体的代码优化，层层递进，循序渐进，让人读起来一点也不会感到吃力。作者的语言风格也很有特色，时而风趣幽默，时而严谨细致，让人在轻松愉快的阅读过程中，不知不觉地学到了大量的知识。

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这本书真是让我大开眼界，原本以为前端性能优化就是压缩图片、合并CSS/JS那么简单，读完之后才明白，这背后牵涉到的技术和思考深度远超我的想象。作者从最基础的网络协议原理讲起，HTTP/2、HTTP/3的特性，TCP的拥塞控制，CDN的工作机制，DNS解析的优化，每一个环节都剖析得极其透彻。我之前遇到过一些看似难以解决的性能瓶颈，比如首屏加载慢、交互卡顿，总是抓耳挠腮，不知道从何下手。这本书提供了一个系统性的方法论，教会我如何去诊断问题，如何运用各种工具（DevTools、Lighthouse、WebPageTest等）来测量和定位瓶颈，而不是凭感觉瞎猜。特别是关于关键渲染路径的优化，作者用了很多生动的比喻和图示，将那些复杂的概念讲得通俗易懂，让我一下子就抓住了核心。比如，理解了关键渲染路径，我才知道为什么内联关键CSS如此重要，为什么异步加载非关键JS能显著提升用户体验。书中还涉及到了很多前沿的技术，比如Service Worker的应用，如何实现离线访问和更快的加载速度，预加载、预渲染等策略的应用场景和注意事项。读完这部分，我感觉自己的技术视野一下子就开阔了很多，对未来前端技术的发展趋势也有了更清晰的认识。而且，作者在讲解过程中，并没有一味地堆砌技术术语，而是结合了大量的实际案例，这些案例都非常贴近我们日常工作中遇到的问题，读起来非常有代入感。作者对于细节的把控也做得非常到位，很多我之前忽略的小地方，在这本书里都被一一提及，并且给出了切实可行的解决方案。例如，关于字体文件的加载优化，不仅仅是简单的压缩，还讲到了字体格式的选择、字体的子集化、字体显示策略（font-display）等，这些细节的优化虽然单个看起来微不足道，但累积起来却能带来显著的性能提升。这本书让我意识到，前端性能优化不是一项孤立的工作，它需要我们从全局的角度去思考，从用户体验的出发点去衡量，并且要不断地学习和尝试新的技术。

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这本书给我的感觉，就像是作者为我量身定制了一份“前端性能优化修炼手册”。每一章的讲解都非常系统，从基础到进阶，循序渐进，没有丝毫的跳跃。作者在讲解算法和数据结构与前端性能的关系时，让我茅塞顿开。我之前一直认为算法和数据结构是后端和算法工程师的事情，但读完这本书，我才明白，在前端领域，尤其是在处理大量数据、复杂逻辑的时候，选择合适的数据结构和算法，能够带来多么显著的性能提升。例如，作者通过对比线性查找和二分查找在不同场景下的性能差异，让我直观地感受到了算法优化的力量。我还学到了如何利用哈希表来加速数据的查找，如何利用堆来优化优先队列等。这部分内容让我对数据结构和算法有了全新的认识，并且开始思考如何在我的日常开发中应用这些知识。而且，作者在讲解的同时，还不断地强调“度量”的重要性，他/她告诉我们，任何优化都应该是基于数据的，而不是凭感觉。作者详细讲解了各种性能指标的含义，以及如何利用各种工具来收集和分析这些指标。这让我意识到，一个真正优秀的前端开发者，不仅要懂技术，更要懂如何用数据来指导自己的工作。本书的语言风格非常严谨，但也充满了人文关怀，作者在讲解复杂的概念时，总是不忘提醒我们要注意用户体验，要注意代码的可维护性。这种“全方位”的思考方式，让我非常钦佩。

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这本书的厚度并不算薄，但每一页都充满了干货，读起来丝毫不觉得枯燥。作者对于前端工程化的理解和实践，在这本书中得到了充分的体现。我之前一直认为前端工程化就是用Webpack打包代码，但读完这本书，我才意识到，工程化是一个更加宏大的概念，它涵盖了从代码的编写、测试、构建、部署到监控的全生命周期。作者详细讲解了如何利用Webpack、Rollup等工具来进行模块化开发和代码打包，如何进行代码的tree shaking、scope hoisting等优化，如何配置不同的loader和plugin来满足各种构建需求。我还学到了如何利用Babel来转译ES6+的代码，如何利用PostCSS来进行CSS预处理和优化。最让我惊喜的是，作者还分享了如何构建一套完整的CI/CD（持续集成/持续部署）流程，以及如何将性能监控和自动化测试集成到CI/CD流程中。这对于我这样一个在小型团队工作的开发者来说，简直是福音。我之前一直觉得CI/CD离我太遥远，但读完这本书，我才发现，原来构建一套简单的CI/CD流程并没有想象中那么困难，而且它能够极大地提高我们的开发效率和代码质量。而且，作者还探讨了如何利用前端技术来实现更高级的功能，比如PWA（Progressive Web App），如何利用Service Worker来提供离线访问、消息推送等功能，这让我看到了前端技术发展的无限可能。本书的排版也非常精美，图文并茂，代码示例清晰易懂，阅读起来非常舒适。

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这本书的价值，远不止于“性能优化”这四个字。它更像是一本“前端修炼秘籍”，帮助我从一个只会写代码的开发者，蜕变成一个真正懂得如何打造高性能、高用户体验应用的“工程师”。作者在讲解JavaScript引擎工作原理时，简直是把“内部运作”都给扒了个底朝天。从V8引擎的垃圾回收机制，到JIT（Just-In-Time）编译，再到各种性能优化的“黑魔法”，作者都用极其清晰的语言进行了阐述。我之前写JS代码，总是有种“差不多就行”的心态，现在我明白了，很多不经意间的写法，可能都在悄悄地消耗着宝贵的CPU资源。比如，我学会了如何识别和避免内存泄漏，如何优化循环的性能，如何使用`Map`和`Set`来替代传统的数组和对象进行某些操作，如何利用Promise和async/await来简化异步编程，同时还能避免回调地狱带来的性能问题。作者还花了很多篇幅讲解了如何进行前端的监控和性能追踪，如何利用各种监控工具来收集和分析性能数据，并且如何根据数据反馈来迭代优化。这让我意识到，性能优化不是一次性的工作，而是一个持续迭代、不断优化的过程。本书的案例分析部分也做得非常出色，作者选取了多个真实的业务场景，从最初的性能问题描述，到问题的诊断，再到解决方案的实施，以及最终的效果评估，整个过程都展现得淋漓尽致。这让我能够将学到的理论知识，灵活地应用到实际工作中。而且，作者在讲解过程中，还时不时地穿插一些关于前端架构设计和工程化实践的建议，这些建议都非常有价值，让我受益匪浅。

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这本书的价值，远不止于一个“性能优化”的标题，它更像是一本“现代前端开发的百科全书”。作者在讲解现代前端框架（如React、Vue、Angular）的性能优化策略时，简直是把这些框架的“灵魂”都给剖析出来了。我之前在写React应用时，经常会遇到组件更新过快、列表渲染卡顿等问题，但总是找不到有效的解决方案。读完这本书，我才明白，原来是由于props/state没有合理管理，导致了不必要的组件重新渲染。作者详细讲解了Hooks的正确使用方式，如何利用`useMemo`和`useCallback`来缓存计算结果和函数，如何利用`React.memo`来优化组件渲染。对于Vue，作者讲解了虚拟DOM的原理，如何利用`key`属性来优化列表渲染，如何利用`keep-alive`来缓存组件状态。这些内容，让我对这些主流框架有了更深入的理解，也让我能够更高效地利用它们来构建高性能的应用。而且，作者还详细讲解了如何进行前端代码的模块化和懒加载，如何利用Webpack的`splitChunks`来优化代码分割，如何利用动态import来按需加载组件。这让我能够更好地控制应用的初始加载时间，提升用户体验。本书的案例分析也非常接地气，作者通过分析一些常见的性能问题，例如“长列表滚动卡顿”、“图片懒加载失效”等，给出了详细的解决方案。这让我能够将学到的知识，立刻应用到我的实际工作中，并且取得了显著的效果。读完这本书，我感觉自己仿佛打开了新世界的大门，对前端技术有了更全面的认识，也更加自信地面对未来的挑战。

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