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页数:291

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出版时间:2009-7

价格:29.00元

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isbn号码:9787113102357

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《现代数据结构与算法解析》 图书简介 前言 在信息技术飞速发展的今天，无论是软件开发、系统设计，还是前沿的人工智能与大数据处理，扎实的计算机科学基础，特别是对数据结构和算法的深刻理解，始终是衡量一个工程师专业能力的核心标尺。《现代数据结构与算法解析》正是应运而生，旨在为广大学子、软件工程师以及技术研究人员提供一本全面、深入且兼具实践指导意义的参考书。本书不满足于传统的理论罗列，而是力求将抽象的数学概念与实际工程问题紧密结合，帮助读者构建起坚实的理论基石，并掌握解决复杂计算问题的有效策略。 第一部分：基础理论与抽象数据类型（ADT）的基石 本部分着重于构建理解复杂结构所需的基础框架。我们首先回顾了离散数学中与计算密切相关的概念，如集合论、关系、函数以及基本的可计算性理论，为后续深入探讨打下坚实的数学基础。 随后，本书详细剖析了抽象数据类型（ADT）的设计思想。ADT的核心在于“做什么”而非“如何做”，这引导读者从用户视角而非实现细节来思考问题。我们深入探讨了栈（Stack）和队列（Queue）这两种最基本的线性结构，不仅展示了数组和链表等底层实现方式的优劣对比，还通过实际应用场景，如表达式求值、递归模拟、缓冲区管理等，阐明了它们在算法流程控制中的关键作用。 第二部分：线性结构的深度探索与应用 线性结构是算法世界的基石。《解析》对链表进行了详尽的分析，涵盖了单向链表、双向链表乃至循环链表的实现、插入、删除和遍历操作的效率分析。我们尤其强调了哑节点（Sentinel Node）在简化边界条件处理中的巧妙应用。 更进一步，本书将焦点投向了数组（Array）与向量（Vector）的内部机制。我们不仅讨论了静态数组的内存布局，还细致剖析了动态数组（如标准库中的可变长度数组）在扩容（Resizing）过程中平均时间复杂度为何能保持$O(1)$的“摊还分析”（Amortized Analysis）原理。 在这一部分，我们还专题讲解了字符串（String）这一特殊的线性结构。除了基础的查找、连接操作，本书深入探讨了高效的字符串匹配算法，包括朴素算法、Knuth-Morris-Pratt (KMP) 算法、Boyer-Moore 算法，以及在现代文本处理中至关重要的Rabin-Karp 滚动哈希算法。KMP算法的“部分匹配表”或称“前缀函数”的构建过程被分解为易于理解的步骤，帮助读者彻底掌握其线性时间复杂度实现的精髓。 第三部分：非线性结构的几何与逻辑 非线性结构是处理复杂关系和分层数据的核心工具。 树（Trees）：本书对树形结构进行了系统性的阐述。从基础的二叉树（Binary Tree）遍历（前序、中序、后序）到更高效的二叉搜索树（BST）的查找、插入与删除操作，均有详尽的代码示例和性能分析。随后，我们进入了平衡树的领域。AVL 树和红黑树（Red-Black Tree）的旋转操作与颜色维护规则被详细拆解，解释了它们如何在保证$O(log N)$的最坏时间复杂度下实现自我平衡。此外，B 树及其变体 B+ 树作为数据库和文件系统的核心，其多路查找和磁盘I/O优化的原理也得到了深入阐述。 堆（Heaps）：我们深入分析了二叉堆（Binary Heap）的结构特性，并重点讲解了堆排序（Heap Sort）的内部流程。更重要的是，本书将堆的应用扩展到了优先队列（Priority Queue）的实现，展示了它在Dijkstra最短路径算法和Prim最小生成树算法中的不可替代性。 图（Graphs）：图论部分是本书的重点之一。我们清晰地区分了有向图与无向图、有权图与无权图的表示方法（邻接矩阵与邻接表），并讨论了在不同场景下选择何种表示法的考量。在图的遍历方面，广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）的应用场景与底层实现被清晰对比。对于加权图，本书全面覆盖了Dijkstra 算法、Bellman-Ford 算法（处理负权边）以及Floyd-Warshall 算法（解决所有对最短路径问题）。在处理最小生成树时，Prim 算法和 Kruskal 算法的贪心策略与数据结构（如并查集）的结合被深入剖析。 第四部分：高效查找与数据组织 查找效率是衡量数据结构性能的关键指标。本书系统性地介绍了各种查找技术。 哈希表（Hash Tables）：哈希函数的设计是本章的核心。我们探讨了除法、乘法、数字分析法等构造均匀哈希函数的技巧。针对哈希冲突，本书详细对比了链地址法（Separate Chaining）和开放寻址法（Open Addressing）的实现细节、性能损耗及特定场景下的适用性。摊还分析在分析开放寻址中探查序列上的效率时被再次应用。 搜索树的进阶：除了平衡二叉搜索树，本书还引入了Trie（前缀树/字典树），展示了它在高效前缀查找、自动补全和词频统计中的优越性。 第五部分：算法设计范式与高级主题 本部分超越了单一数据结构的范畴，专注于解决问题的通用策略。 分治法（Divide and Conquer）：以快速排序（Quick Sort）和归并排序（Merge Sort）为例，讲解如何通过递归将大问题分解为小问题，并分析主定理（Master Theorem）在分析递归关系式中的应用。 贪心算法（Greedy Algorithms）：通过活动选择问题、霍夫曼编码等经典案例，阐释了贪心选择性质和最优子结构如何引导我们构建局部最优解以达到全局最优。 动态规划（Dynamic Programming, DP）：DP被视为算法设计中的“重中之重”。本书通过背包问题、最长公共子序列、矩阵链乘法等案例，细致区分了备忘录（Memoization）和自底向上（Tabulation）两种实现方法，强调了DP状态的定义和状态转移方程的建立是解决问题的关键。 回溯法与分支限界法：这些是解决组合优化和搜索问题的强大工具。我们通过八皇后问题和旅行商问题（TSP）的简化版本，演示了如何利用剪枝（Pruning）技术来有效缩减指数级的搜索空间。 结论与展望 《现代数据结构与算法解析》不仅仅是一本理论教材，更是一本面向工程实践的指南。本书的每一章都配有充足的算法伪代码和针对性的复杂度分析（时间与空间）。我们坚信，掌握了这些核心技术，读者将能够以更高效、更优雅的方式解决现代软件工程中遇到的绝大多数计算挑战。本书的结构设计旨在培养读者从问题定义到算法选择、再到性能优化的完整思维链条。

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这本书的排版设计简直是业界良心！作为一名视觉敏感度较高的读者，我常常因为很多技术书籍的排版混乱而感到阅读疲劳，但《C语言程序设计试题汇编》做到了清晰和专业的完美结合。字体选择得当，代码块的缩进和高亮显示非常规范，使得阅读那些复杂的嵌套循环和指针运算时，眼睛不容易迷失方向。我注意到，即便是那些涉及到位运算的难题，书中的图示化解释也比纯文字描述要直观得多，这极大地降低了我的理解门槛。我甚至发现，很多练习题的测试用例设计得非常巧妙，能有效地暴露我在编程习惯上的一些小毛病，比如数组越界或者内存泄漏的倾向。总而言之，这是一本在用户体验上下足了功夫的专业书籍，阅读体验极佳。

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这本《C语言程序设计试题汇编》简直是学习C语言的救星！我本来还在为那些晦涩难懂的指针概念头疼，做了几套模拟题之后，感觉思路一下子打开了。书里收录的题目覆盖面极广，从最基础的变量声明、数据类型，到复杂的结构体、链表操作，甚至还包含了多线程和文件I/O的进阶内容。更让我惊喜的是，它不仅仅是简单地罗列题目，每道题的后面都附带了详细的解析和不同解法的思路分析。比如，对于一道关于递归实现斐波那契数列的题目，它不仅给出了标准答案，还对比了迭代解法的效率差异，让我对算法的时间复杂性有了更直观的理解。对我这种需要参加ACM竞赛的初学者来说，这种深度和广度兼备的习题集是无可替代的资源。我已经把书里所有中等难度的题目都刷完了，感觉对C语言的掌握程度又上了一个台阶，强烈推荐给所有C语言学习者！

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说句实在话，我对编程书籍的期待值通常不高，很多所谓的“题汇编”内容重复且缺乏深度。然而，《C语言程序设计试题汇编》彻底颠覆了我的看法。这本书的难度分级非常科学，开篇的巩固练习让你热身，中间的核心题目群让你挑战逻辑极限，而最后的综合大题则直接对标研究生入学考试的难度。我最欣赏的是它对标准库函数使用边界条件的探讨。例如，关于`sprintf`和`gets`等函数在处理缓冲区溢出时的潜在风险，它不仅给出了正确的安全替代方案，还要求读者自己编写代码来模拟缓冲区溢出的场景，这种“知其然更知其所以然”的教学方式，极大地提升了我对编写安全代码的意识。这本书与其说是一本题库，不如说是一套完整的、循序渐进的C语言能力认证体系。

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对于那些已经掌握了C语言基础语法，但苦于无法将知识融会贯通并应用于复杂项目开发中的朋友，我强烈推荐这本《C语言程序设计试题汇编》。它真正做到了“汇编”二字的精髓——系统性地整合了不同难度和应用场景下的挑战性题目。我曾经卡在一个关于实现自定义内存分配器的题目上很久，翻阅了市场上几本热门教材都找不到满意的思路。直到我翻到这本书中关于“堆管理模拟”的那一章，书中的解析步骤清晰，逻辑严密，让我茅塞顿开，最终成功在自己的项目中复现了类似的功能。这本书的价值不在于教你基础语法，而在于为你搭建起从理论到工程实践的桥梁，培养你解决“硬骨头”问题的能力。

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说实话，我买过好几本C语言的题库，很多都存在内容陈旧或者解析含糊不清的问题。但是这本《C语言程序设计试题汇编》绝对是异类。它更像是一份精心策划的“实战演练手册”。我特别喜欢它对近几年高校期末考试和大型企业笔试真题的收录，这让我能提前接触到真实的考察点和命题风格。我最欣赏的一点是，它对那些容易出错的陷阱题做了非常精妙的标注和分析。比如，关于`static`关键字在不同作用域下的表现差异，书里用了好几个对比鲜明的例子，让我彻底搞清楚了变量的生命周期和存储类别。这种注重细节和实践的编排方式，对于想要从“会写代码”提升到“写出健壮代码”的开发者来说，价值巨大。它不是那种让你死记硬背的参考书，而是引导你去思考“为什么会这样运行”的导师。

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