Data Structures

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出版者:Course Technology
作者:Richard F. Gilberg
出品人:
页数:720
译者:
出版时间:2004-10-11
价格:USD 166.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780534390808
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机
  • Programming
  • 数据结构
  • 算法
  • 计算机科学
  • 编程
  • 数据存储
  • 数据组织
  • 算法分析
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具体描述

This second edition expands upon the solid, practical foundation established in the first edition of the text. A new four-part organizational structure increases the flexibility of the text, and all material is presented in a straightforward manner accompanied by an array of examples and visual diagrams.

《算法的艺术》 本书是一本关于算法设计的深度探索。它不仅介绍了各种基础和高级的算法,更着重于揭示算法背后的设计思想、优化策略以及它们在解决实际问题中的强大力量。从经典的排序和搜索算法,到图论中的路径查找,再到动态规划和贪心算法的精妙应用,本书都进行了详尽的剖析。 核心理念与方法论: 《算法的艺术》强调理解算法的“为什么”和“如何做”,而非仅仅记忆代码。书中详细阐述了诸如分治、回溯、动态规划、贪心等核心算法设计范式,并提供了一系列精选的案例来展示这些范式如何被巧妙地运用。对于每一种算法,本书都深入探讨了其时间复杂度和空间复杂度的分析,帮助读者建立对算法效率的直观认知。此外,本书还介绍了常用的算法分析工具和证明技巧,培养读者严谨的分析能力。 内容亮点: 基础算法的革新视角: 即使是家喻户晓的快速排序、归并排序,本书也提供了更深层次的理解,包括不同实现方式的性能权衡,以及在特定场景下的优化技巧。二分查找、广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)等基础搜索算法,同样被赋予了新的生命力,通过鲜活的实例展示其在图遍历、路径发现等问题中的灵活运用。 动态规划的构建之道: 本书将动态规划的精髓娓娓道来,从识别重叠子问题和最优子结构入手,逐步引导读者构建状态转移方程。经典的背包问题、最长公共子序列、矩阵链乘法等问题,都通过循序渐进的讲解,让读者掌握动态规划的设计思路。 图算法的全面解析: 图论是算法领域的重要组成部分,本书为读者提供了丰富的图算法知识。从最短路径算法(Dijkstra、Floyd-Warshall)到最小生成树算法(Prim、Kruskal),再到网络流问题(Ford-Fulkerson),本书都进行了深入浅出的讲解,并提供了丰富的应用场景,例如社交网络分析、交通路径规划等。 高级算法与专题: 除了基础算法,本书还涵盖了一些高级算法和专题,例如字符串匹配算法(KMP、Boyer-Moore)、计算几何中的基础算法(凸包)、以及 NP-hard 问题的近似算法和启发式算法。这些内容将帮助读者拓展算法视野,应对更复杂的挑战。 算法分析与优化: 算法的效率是衡量其价值的重要标准。本书不仅传授如何分析算法的渐进复杂度,还重点讲解了各种优化技巧,如记忆化搜索、剪枝、平衡二叉搜索树的应用等,帮助读者写出高效、可靠的算法。 实战案例与应用: 为了让读者更好地理解算法的实际应用,《算法的艺术》精心挑选了大量来自计算机科学各领域的经典案例,涵盖了软件开发、数据科学、人工智能、网络工程等多个方向。这些案例不仅展示了算法的威力,也为读者提供了宝贵的实践经验。 阅读价值: 《算法的艺术》适合所有对计算机科学充满好奇,希望深入理解算法原理并将其应用于解决实际问题的读者。无论你是初学者,还是有一定经验的开发者,本书都能为你提供宝贵的知识和启发。通过本书的学习,你将能够: 提升解决问题的能力: 掌握一套系统性的算法设计和分析方法,能够更有效地分析和解决复杂的计算问题。 编写更高效的代码: 深入理解算法的性能特点,从而写出更具效率和可伸缩性的代码。 为进阶学习打下坚实基础: 为机器学习、人工智能、大数据等前沿领域的学习奠定坚实的理论基础。 培养严谨的科学思维: 学习如何进行严谨的数学证明和逻辑推理,培养解决问题的分析能力。 本书不仅仅是一本技术手册,更是一次关于计算思维的探索之旅。它将引导你领略算法设计的优雅与强大,点燃你对计算机科学的热情。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的结构设计,让人感觉像是走进了精心规划的迷宫。它不是线性的时间轴推进,更像是一个知识网络的构建过程。你以为你只是在学习一种特定的排序算法,但实际上,作者已经在不知不觉中为你铺设好了理解“树形结构”和“比较排序的理论下限”的认知基础。最让我惊叹的是,它对抽象数据类型(ADT)的阐述,真正做到了将“做什么”和“怎么做”彻底分离。作者反复强调,我们首先要清晰定义接口和契约,至于底层的实现细节,那是可以后续迭代和替换的。这种思维训练,极大地提高了我在设计软件模块时的抽象能力,避免了过早陷入具体的代码实现泥潭。虽然内容量不小,但因为其模块化的组织方式,使得即便是需要快速查阅某个特定主题的细节时,也能迅速定位,检索效率很高,这对于一本工具书来说,是极高的加分项。

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对于一个在行业内摸爬滚打了一段时间,却发现自己对底层原理总是心虚的从业者而言,这本书犹如醍醐灌顶。它提供的远不止是代码实现的技巧,更是一种看待问题、分解复杂性的哲学方法论。例如,在讨论字符串匹配算法时,书中对比了朴素算法、KMP以及Boyer-Moore的差异,分析得细致入微,不仅比较了它们在不同文本特征下的性能优势,还深入探讨了KMP算法中那个“最长真前缀和后缀”的构建过程是如何体现了动态规划的思想,这种跨领域的融会贯通,是许多专注于单一算法的书籍所不具备的深度。读完后,我感觉自己不再是仅仅会调用库函数、堆砌现有工具的人,而是能理解工具箱里每件工具的制造原理,并能根据具体需求重新设计工具的人。这本书真正培养的是一种解决问题的内生能力,而非简单的知识记忆。

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这本书的封面设计得极其简洁,黑白分明,给人一种严肃而专业的初步印象。然而,当我真正翻开它,开始深入阅读时,我发现它的内容远比那张冷峻的封面所暗示的要丰富和富有启发性得多。作者似乎非常擅长于将那些抽象的、令人望而生畏的算法概念,用一种近乎诗意的、极具条理性的方式娓娓道来。举例来说,对于图论中的遍历算法,书中不仅给出了标准的伪代码实现,更配以大量的、贴近实际应用场景的案例剖析。我尤其欣赏作者对于“时间复杂度”和“空间复杂度”的论述,它不像许多教科书那样仅仅停留在数学公式的堆砌,而是真正去探讨了在不同硬件架构和数据规模下,这些理论指标对实际系统性能的影响,这种深度思考的维度,对我理解算法的“落地性”至关重要。而且,书中对每种数据结构的演化历史都有简短而精彩的侧写,让你明白为什么链表会被发明出来,红黑树是如何克服二叉搜索树在极端情况下的性能瓶颈的。读完前三章,我已经能以一种全新的、更具批判性的眼光去看待我日常工作中接触到的任何数据管理方案了。

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我不得不说,这本书的叙事节奏把握得极佳,它有着一种老派技术手册的严谨,但又巧妙地融入了现代编程实践的灵活性。一开始,我担心内容会过于偏向于某一特定编程语言的实现细节,导致知识的普适性受限。幸运的是,作者采用了高度抽象的描述,主要聚焦于逻辑构建和概念的内在联系上。书中对递归的解释尤其令人拍案叫绝——它不是简单地用“函数调用自身”来定义,而是通过一个精巧的逻辑框架,将归纳法和演绎法完美结合,让我这个一直对递归心存芥蒂的读者,找到了一个稳固的理解支点。此外,书中穿插的“陷阱与优化”小节,简直是救命稻草。这些小节专门指出了初学者最容易犯的错误,比如在哈希表中不恰当地选择散列函数,或者在使用堆栈时忘记处理边缘溢出。这些经验之谈,绝非仅凭自学就能轻易获取的宝贵财富,它们让这本书的实用价值瞬间提升了好几个档次,俨然是资深工程师的备忘录。

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这本书的阅读体验是极其不连贯的,但这种不连贯并非贬义,而是指它能适应我碎片化的学习时间。有时我可能只有一个小时,我就可以专门挑出其中关于“动态规划”那一节进行精读,因为这一节的结构独立性非常强,论证链条完整,不需要依赖前文的太多背景知识。而当我有一个完整的下午时,我则会从头开始,重温那些关于内存布局和指针操作的章节,因为只有在心无旁骛的状态下,才能真正领会到那些低层次的精妙之处。让我印象深刻的是,作者在处理复杂度分析时,几乎是手把手地教读者如何进行“最坏情况”和“平均情况”的数学推导,这部分内容对我来说极其重要,因为我需要向团队解释为什么某些操作在数据量暴增时性能会急剧下降。这本书没有回避数学的严谨性,但又用清晰的图示来辅助理解,避免了纯数学书籍的晦涩感,是一种非常平衡的学术表达。

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