普通高等教育十一五国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:林志超 编

出品人:

页数:271

译者:

出版时间:2007-1

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787811006308

丛书系列:

图书标签:

• 规划教材
• 高等教育
• 国家级
• 教材
• 普通高等教育
• 学科教材
• 专业教材
• 教学参考书
• 学术著作
• 十一五

深入探索计算科学的基石：现代算法与数据结构精要 本书聚焦于计算科学的核心领域——算法设计与数据结构，旨在为读者构建一个坚实且全面的理论与实践基础。在信息技术飞速发展的今天，理解和掌握高效的计算方法是每一位计算机科学专业人士的必备技能。本书不仅仅是一本理论手册，更是一部指导读者如何将抽象的数学思想转化为高效可执行程序的实践指南。 --- 第一部分：算法设计的基础范式与分析 本部分奠定了算法分析的严格基础，并系统介绍了解决复杂问题的核心设计范式。 第一章 算法的数学基础与性能评估 我们将从计算复杂度的严格定义开始，深入探讨大O、$Omega$ 和 $Theta$ 符号在衡量算法效率中的实际意义。内容涵盖了计算模型（如图灵机与随机存取模型）的简介，以及时间复杂度和空间复杂度的精确量化方法。特别关注最坏情况、最好情况和平均情况分析的区别与应用。此外，我们详细讨论了递归算法的时间复杂度求解，重点讲解主定理（Master Theorem）的推导与应用，使其不再是黑箱公式，而是可理解的数学工具。 第二章 递归与分治策略：从排序到搜索 分治策略是算法设计中最优雅且强大的工具之一。本章首先回顾快速排序（Quick Sort）和归并排序（Merge Sort）的内部机制，对比它们在不同数据分布下的性能差异，并深入探讨了“稳定性”这一关键排序属性。随后，我们将讲解如何利用分治法解决更广泛的问题，如计算乘法（Karatsuba算法）以及最近点对（Closest Pair of Points）问题。这些实例将展示如何将问题分解为更小的子问题，独立求解，再优雅地合并结果。 第三章 贪心算法：局部最优的全局路径 贪心算法以其直观性和高效性著称。本章系统阐述了贪心选择性质（Greedy Choice Property）和最优子结构（Optimal Substructure）的验证方法，这是判断贪心策略是否适用的关键。我们将通过一系列经典案例来强化理解，包括：霍夫曼编码（Huffman Coding）的构造过程及其信息论基础、活动选择问题（Activity Selection Problem）、最小生成树（Minimum Spanning Tree, MST）的Prim算法和Kruskal算法的详细对比，并分析它们在稀疏图和稠密图中的性能考量。 第四章 动态规划：消除冗余的艺术 动态规划（Dynamic Programming, DP）是处理具有重叠子问题和最优子结构的复杂问题的利器。本章从斐波那契数列的效率低下入手，引出备忘录法（Memoization）和自底向上（Tabulation）两种实现思路。核心内容包括：背包问题（Knapsack Problem，包括0/1和完全背包）、最长公共子序列（Longest Common Subsequence, LCS）、矩阵链乘法（Matrix Chain Multiplication）的优化顺序确定，以及最短路径问题中的Floyd-Warshall算法，强调状态转移方程的精确定义。 --- 第二部分：核心数据结构与高级应用 本部分深入探讨支撑现代计算系统的关键数据结构，并延伸至图论算法的复杂应用。 第五章 线性结构的高效实现与管理 本章侧重于栈（Stack）、队列（Queue）的抽象实现及其在过程控制中的作用。特别关注循环队列、双端队列（Deque）的实现细节。此外，我们将深入剖析链表（Linked List）的各种变体（单向、双向、循环），并详细讨论数组与链表的内存管理、插入删除操作的效率权衡，以及内存碎片化问题。 第六章 树结构：组织与检索的基石 树是处理层级关系和实现快速查找的核心工具。我们从基础的二叉树遍历（前序、中序、后序）入手，进而重点研究平衡搜索树。详细解析AVL树和红黑树（Red-Black Tree）的旋转操作与维护平衡的复杂机制，确保 $O(log n)$ 的查找、插入和删除性能。此外，还将覆盖B树和B+树，探讨它们在磁盘I/O密集型应用（如图数据库索引）中的关键作用。堆（Heap）结构作为实现优先队列的基础，其构建、上滤和下滤操作将被细致剖析。 第七章 散列表：超越顺序的查找速度 散列表（Hash Table）是实现平均 $O(1)$ 查找的关键。本章的重点在于哈希函数的构造原理、优秀哈希函数的特性（如均匀性与雪崩效应）。针对冲突解决策略，我们将对比链地址法（Separate Chaining）和开放寻址法（Open Addressing，包括线性探测、二次探测和双重散列），并分析负载因子（Load Factor）对性能的决定性影响。同时，讨论布隆过滤器（Bloom Filter）在空间受限下的概率性成员测试应用。 第八章 图算法的深度解析 图论是建模现实世界复杂关系的核心。本章将全面覆盖图的表示方法（邻接矩阵与邻接表），并深入研究遍历算法——广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）。在单源最短路径方面，Dijkstra算法的适用条件和Bellman-Ford算法处理负权边的能力将被清晰界定。对于多源最短路径，Floyd-Warshall算法的矩阵乘法视角将被详细阐述。最后，我们将介绍拓扑排序及其在任务调度中的实际应用。 --- 第三部分：高级主题与面向实践的算法 本部分探讨现代计算中不可或缺的高级算法概念，强调其实际部署与优化。 第九章 字符串匹配与文本处理算法 字符串处理是数据挖掘和生物信息学的基础。本章详细介绍经典的KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法，重点讲解其前缀函数（或称失败函数）的构建逻辑，用以避免不必要的字符回溯。同时，对比分析Rabin-Karp算法中的滚动哈希技术及其在多模式匹配中的潜力。 第十章 NP完全性理论与计算的界限 本章引导读者从“如何高效求解”转向“是否可以高效求解”。我们将严谨地介绍可判定性、可计算性概念，并区分P类、NP类问题。通过对Cook-Levin定理的概述，明确SAT（可满足性问题）在NP完全性证明中的核心地位。然后，系统性地展示如何利用规约（Reduction）技术证明经典问题（如子集和问题、哈密顿回路）的NP完全性，帮助读者理解何时应放弃寻找精确多项式解，转而寻求近似或启发式方法。 第十一章 近似算法与启发式方法 针对NP难问题，本章介绍实用的近似算法设计思路。我们将以集合覆盖（Set Cover）问题的贪心近似算法为例，解释性能比（Performance Ratio）的概念。此外，还将引入局部搜索、模拟退火（Simulated Annealing）和遗传算法（Genetic Algorithms）等元启发式方法，探讨它们如何在巨大的解空间中有效探索，以获得高质量的近似解。 第十二章 并行与分布式计算中的算法适应性 在多核处理器和大规模集群成为常态的今天，算法的并行化至关重要。本章简要介绍并行计算模型（如PRAM模型），并讨论如何修改经典算法（如归并排序、矩阵乘法）以充分利用并行性。同时，探讨在分布式环境中，数据局部性和通信开销如何成为影响算法效率的新瓶颈。 --- 本书特点总结： 深度与广度并重： 不仅覆盖了算法分析的经典内容，更深入探讨了NP问题理论和现代并行计算对算法设计的挑战。 严谨的数学推导： 每一个核心算法的效率分析都基于严格的数学证明，而非简单的经验观察。 侧重于“为什么”： 强调设计范式的内在逻辑和适用边界，帮助读者形成解决未知问题的通用思维框架。 本书适合于计算机科学、软件工程、信息与通信工程等相关专业的本科高年级学生和研究生，以及致力于提升工程实践中算法效率的软件开发者和研究人员。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这套教材的编写团队显然汇集了业界的顶尖智慧。从其引用的参考文献和最新的研究成果来看，它紧跟时代步伐，甚至在某些领域还具有一定的引领性。我对比了市面上其他几本同类书籍，它们要么知识体系陈旧，停留在上一个十年的技术水平；要么就是过于偏重某一个细分的角度，导致知识面不够全面。而这本教材的优势就在于它的“全景图”构建能力。它不仅系统地梳理了学科的来龙去脉，还对未来可能的发展趋势进行了审慎的展望和分析，这种前瞻性的视野，对于培养具有创新精神的专业人才至关重要。我尤其欣赏它在批判性思维的培养上所做的努力，它并非简单地灌输既定结论，而是鼓励读者去质疑、去探究结论背后的逻辑链条和假设前提。这种引导式的教学方法，远比死记硬背知识点要高明得多，它塑造的是一种科学的思维模式。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这是一部足以被称作“里程碑式”的专业著作。它成功地平衡了学术的深度和教学的可及性，为高等教育体系提供了一个高质量的知识载体。对于任何一个希望在该领域打下坚实基础的学生而言，它不应被视为一项必须完成的任务，而应被看作是一张通往专业殿堂的详尽地图。它的价值远远超出了课堂教学本身，完全可以作为未来职业生涯中随时查阅和参考的案头工具书。书中体现出的那种对知识精益求精的态度，以及对教育事业的深厚责任感，都使得这部作品在众多教材中脱颖而出，成为我个人书架上最值得珍藏的学术典籍之一。它为我们树立了一个极高的标准，也为后续的教材编写树立了一个难以超越的标杆。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验上，不得不提的是它在学习资源配套方面的丰富程度。很多时候，教材内容本身只是一块基石，真正的学习效果还需要依赖配套的辅助材料。我发现这套教材在这一点上做得非常出色，它似乎预设了学生在学习过程中可能遇到的所有“卡点”。无论是附带的光盘资料（如果适用）还是在线的学习支持系统（如果存在），都提供了大量的习题解析、扩展阅读材料，甚至是辅助计算的工具模型。这种全方位的支持，极大地提升了自学效率。特别是那些习题设计，难度梯度设置得非常合理，从基础巩固到综合应用，步步为营，让人在不断解决问题的过程中获得成就感，从而保持学习的积极性。比起那些只有标准答案的练习册，这种深度解析的配套资源才是真正体现了教材的育人价值。

评分☆☆☆☆☆

说实话，初次翻阅时，我对其中一些高深的理论有些望而却步，感觉像是面对一座知识的高山。然而，当我真正沉下心来，跟随作者的引导深入学习后，才发现这种“难”其实是源于其内容的深度和广度，而非故作高深的晦涩。作者在阐述复杂概念时，常常会穿插一些极为精妙的比喻和类比，这些“拐杖”般的解释，有效地帮助我跨越了理解上的鸿沟。比如在处理某个跨学科的知识点时，它竟然能巧妙地联系到我之前接触过的另一个领域的知识体系，这种融会贯通的视角，极大地拓宽了我的思维边界。更值得称赞的是，本书在理论与实践的结合上做到了教科书级别的平衡。它没有陷入纯粹的理论堆砌，而是紧密围绕行业前沿和实际工程中的痛点进行论述，使得我们这些即将踏入工作岗位的学生，能够清晰地看到所学知识在真实世界中的应用路径和价值所在，这种实操性极强的导向，是很多传统教材所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

这套书的装帧设计真是让人眼前一亮，那种沉稳又不失现代感的色调搭配，拿在手里就感觉分量十足，绝对不是那种拿来应付差事的教材能比拟的。内页的纸张质量也相当考究，文字排版清晰明了，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这对于需要大量阅读和参考的专业学习者来说，简直是一个福音。我特别留意了一下目录结构，看得出编纂者在内容的组织上是下足了功夫的，逻辑脉络非常顺畅，从基础概念的引入，到深入复杂的理论分析，再到实际案例的应用，层层递进，毫无拖沓之感。特别是那些图表和插图的绘制，专业性极强，不仅仅是简单的示意，很多时候，一张图胜过千言万语，能瞬间帮助读者抓住核心的知识点。我敢说，光是这本书的排版和视觉呈现，就已经体现了其作为国家级规划教材应有的高度和严谨态度，这绝不是随便找几个人拼凑出来的资料可以比拟的。它就像是一件精心打磨的工艺品，每一个细节都透露出对知识传播的尊重。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆