Fundamentals of OOP and Data Structures in Java pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Wiener, Richard; Pinson, Lewis;

出品人:

页数:482

译者:

出版时间:2000-6

价格:$ 107.35

装帧:

isbn号码:9780521662208

丛书系列:

图书标签:

• Java
• OOP
• 数据结构
• 算法
• 编程
• 计算机科学
• 教学
• 入门
• 基础
• Fundamentals

书籍简介：面向对象设计与数据结构精通指南 本书旨在为有志于深入理解和实践现代软件开发核心概念的读者提供一份全面而深入的指南。全书聚焦于面向对象编程（OOP）范式的精髓，结合数据结构与算法的设计与分析，帮助读者构建出健壮、高效且易于维护的软件系统。 第一部分：面向对象设计的基石与实践 本书从面向对象思维的建立开始，而非仅仅停留在语法层面。我们首先探讨抽象、封装、继承和多态这四大支柱的深层含义及其在实际问题解决中的应用。 1.1 理解面向对象范式 本章深入剖析“对象”的本质，阐明类与对象的关系，并着重讲解如何通过接口（Interface）和抽象类（Abstract Class）实现松耦合的设计。我们将详细讨论Liskov替换原则（LSP），展示如何在继承体系中确保代码的正确性和可预测性。 1.2 SOLID 原则与设计模式的融合 软件设计的质量很大程度上取决于是否遵循成熟的设计原则。本书将以SOLID原则作为核心框架，系统地讲解每一个原则（单一职责、开放/封闭、里氏替换、接口隔离、依赖反转）。 在讲解完原则之后，我们将无缝过渡到设计模式（Design Patterns）。我们不会孤立地介绍模式，而是将其视为解决特定设计问题的成熟方案。重点覆盖以下几类模式： 创建型模式： 深入探讨工厂方法（Factory Method）、抽象工厂（Abstract Factory）以及单例（Singleton）模式的正确使用与陷阱，特别是如何在多线程环境下保证单例的线程安全。 结构型模式： 详细剖析适配器（Adapter）、装饰器（Decorator）和代理（Proxy）模式，重点展示它们如何动态地扩展对象的功能，而无需修改现有代码。 行为型模式： 侧重于观察者（Observer）、策略（Strategy）和命令（Command）模式，展示如何实现松散耦合的交互逻辑，便于系统的扩展和维护。 1.3 健壮性的保障：异常处理与资源管理 现代软件必须具备优雅地处理错误的能力。本部分将讲解不同层次的异常处理策略，区分检查型异常（Checked Exceptions）和非检查型异常（Unchecked Exceptions）的使用场景。此外，我们还会探讨资源管理的最佳实践，包括如何使用自动资源管理机制（如`try-with-resources`），确保文件句柄、网络连接等系统资源被及时释放，避免资源泄露。 第二部分：高效数据结构的设计与实现 数据结构是算法的载体，也是程序效率的决定性因素之一。本部分将带领读者超越库函数的简单调用，深入到数据结构的内部机制，并学习如何根据具体需求选择或设计最优结构。 2.1 基础结构与性能分析 首先，本书回顾并巩固了数组（Array）和链表（Linked List）的底层实现，重点对比它们在时间复杂度和空间复杂度上的差异。 随后，我们将进入集合框架（Collections Framework）的核心。我们将详细解析散列表（Hash Table）的工作原理，包括哈希函数的设计、冲突解决策略（开放寻址法与链地址法）的优劣对比，以及如何通过自定义`hashCode()`和`equals()`方法确保对象的正确存取。 2.2 树形结构：组织与搜索的艺术 树结构是处理层级关系和高效搜索的关键。 二叉树与二叉搜索树（BST）： 讲解节点的插入、删除和遍历（前序、中序、后序）的算法实现，并分析其在最坏情况下的性能退化问题。 平衡树的引入： 鉴于标准BST的局限性，本书将详细介绍AVL 树和红黑树（Red-Black Tree）的维护机制。我们会以高度详尽的步骤图解来展示旋转操作（左旋、右旋）是如何保证树的高度始终保持对数级的，从而确保搜索、插入和删除操作的时间复杂度稳定在 $O(log n)$。 堆（Heap）结构： 重点讲解最大堆和最小堆的实现，分析其在构建优先队列（Priority Queue）中的核心作用。 2.3 图结构：建模复杂关系 图论是解决网络、路径规划和依赖关系问题的强大工具。本书将图的表示方法分为邻接矩阵（Adjacency Matrix）和邻接表（Adjacency List），并讨论在不同稀疏度图中的适用性。 在算法层面，本书将重点实现和分析以下核心算法： 1. 图的遍历： 深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），并探讨它们在解决连通性问题中的应用。 2. 最短路径算法： 详细实现Dijkstra 算法用于单源最短路径，并介绍处理负权边的Bellman-Ford 算法。 3. 最小生成树： 讲解Prim 算法和Kruskal 算法，对比它们在构建高效网络结构中的不同策略。 第三部分：算法分析与性能优化 扎实的结构知识必须与严谨的算法分析相结合。本部分将提升读者的“算法素养”，使之能够量化评估代码的效率。 3.1 渐近分析与复杂度度量 本书会清晰界定大 O 符号（Big O）、大 $Omega$ 符号和大 $Theta$ 符号的数学含义，并辅以大量实例说明如何推导和分析常见算法（如排序、搜索）的时间复杂度和空间复杂度。我们将深入探讨常数因子和低阶项在实际性能中的影响，教导读者如何区分理论最优与实践高效。 3.2 排序算法的深度比较 排序是衡量算法理解深度的试金石。我们将实现并深入分析经典的排序算法： 比较排序： 冒泡、插入、选择排序（作为基准）。 高效排序： 归并排序（Merge Sort）的稳定性和递归结构；快速排序（Quick Sort）中枢元（Pivot）选择对性能的决定性影响，以及如何通过三数取中等方法优化最坏情况。 线性时间排序（适用于特定数据）： 计数排序（Counting Sort）、基数排序（Radix Sort）的原理和适用场景。 3.3 递归、动态规划与分治法 本部分着重于解决复杂问题的思维模式。 递归与回溯： 深入理解递归的调用栈模型，并通过汉诺塔问题和八皇后问题等经典案例，阐述回溯法如何系统地探索解空间。 分治法（Divide and Conquer）： 探讨其在快速傅里叶变换（FFT）或Strassen 矩阵乘法中的应用思想。 动态规划（Dynamic Programming, DP）： 将 DP 分解为“最优子结构”和“重叠子问题”两个核心概念。通过斐波那契数列、背包问题（Knapsack Problem）和最长公共子序列（LCS）的实例，演示如何构建状态转移方程，并区分自顶向下的备忘录化（Memoization）与自底向上的表格化（Tabulation）的实现差异。 全书结构严谨，注重理论与实践的结合，旨在培养读者从宏观架构（OOP）到微观实现（数据结构与算法）的全面工程能力。

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这本书给我的感觉是，它更像是一本“工具箱的说明书”，而不是一本“使用教程”。它详细地描述了工具箱里的每一把螺丝刀、扳手是如何锻造出来的，它的化学成分是什么，但很少直接告诉你如何用这套工具去组装一台复杂的机器。我特别在寻找关于Java 8以来引入的函数式编程特性（如Stream API）如何与传统数据结构进行高效整合的现代应用案例时，发现这本书的讨论相对保守和传统。它的重点似乎仍然停留在对传统OOP范式在静态类型语言中应用的深刻挖掘上。例如，当谈到并发编程时，它花了大量篇幅讨论线程安全性和同步机制的底层原理，这固然重要，但对于现代应用中广泛使用的`CompletableFuture`等更高级别的并发抽象工具，介绍得略显简略，更像是附录中的一个脚注，而不是核心章节。整体的视角非常“扎根”于经典计算机科学，缺乏对近十年Java生态发展的动态捕捉。

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这本书的行文风格简直像是一篇精心打磨的学术论文，充满了严谨的逻辑推导和对术语近乎苛刻的定义。读起来感觉像是在听一位老教授的课程，语速均匀，每一个论点都经过了层层铺垫。举个例子，当它开始讨论集合框架（Collections Framework）时，它并没有直接跳到`ArrayList`和`HashMap`的使用方法上，而是先花了整整三章的篇幅，详细剖析了底层数组、链表结构在内存中的物理布局，以及时间复杂度分析的数学推导过程。这种对“为什么”的执着，确实让人佩服其学术上的深度，但对于我这种希望能在周末快速实现一个缓存机制的工程师来说，阅读体验就显得有些冗长了。我经常需要快速地浏览过大段的理论解释，只为找到那个被埋藏在深处的、关于某个特定算法优化点的结论。这本书的图示部分也很有特点，多是用黑白线条勾勒的流程图，非常清晰，但缺乏现代教材中常见的彩色高亮或实际代码运行的可视化辅助，使得理解那些复杂的递归调用过程时，需要读者自己在大脑中进行大量的“绘制”工作。

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说实话，我对这本书的排版和细节处理感到非常困惑。装帧本身质量没问题，纸张也厚实，但内容布局上的疏密处理似乎不太平衡。有些章节，比如关于异常处理的最佳实践部分，内容非常精炼，可能两页就讲完了核心思想，然后马上紧接着的就是一长串的、看上去像是教科书习题集一样的代码片段，而且很多代码片段的上下文联系并不强，像是孤立的知识点堆砌。最让人头疼的是注释系统，它似乎默认读者已经对Java的基础语法了如指掌，所以关于基本语法层面的解释几乎没有，而是把大量的篇幅用在了对某些特定类库版本更新带来的行为差异的讨论上。这让我有一种感觉，这本书的受众定位非常窄，可能更适合那些已经有了数年经验，但希望系统性地回顾和巩固其底层机制的资深开发者，而不是初学者。对于一个需要快速建立Java核心概念的读者，这本书的知识密度和呈现方式，构成了一个相当高的“认知门槛”。

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这本书的封面设计，嗯，说实话，第一眼看过去，那种感觉就像是回到了大学时代，带着点老派的学术气息。拿到手里沉甸甸的，让人觉得这肯定是一本内容扎实的参考书。我当时是冲着“Java”这个关键词来的，毕竟目前工作环境里，对Java基础和数据结构的要求还是挺高的。不过，当我真正翻开目录的时候，心里咯噔了一下，它的章节安排似乎更侧重于那种学院派的、偏理论化的讲解路径。比如，在讲到面向对象编程（OOP）的继承和多态时，它用了大量的篇幅去追溯理论的起源和各种设计模式的数学逻辑基础，而不是直接展示如何在Spring Boot项目里应用这些概念。对于我这种更倾向于“边学边用”的开发者来说，这种深度带来的直接反馈速度有点慢，需要我主动去构建一个应用场景才能真正理解它所阐述的抽象概念。特别是关于抽象类和接口的对比，感觉作者似乎花了好大力气去论证哪个在特定场景下“更纯粹”，而不是直接给出最佳实践的权衡。我得承认，如果你是想打下极其坚实的计算机科学理论基础，这本书的深度绝对够用，但如果你是想快速上手解决生产环境中的实际问题，可能需要同时辅以更侧重实战的项目手册。

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这本书的讲解方式有一种奇特的“跳跃性”，使得阅读体验不够平顺。你会发现，作者在某一页上对一个复杂概念的解释，可能只是用了一段话就带过了，让你感觉仿佛漏掉了什么关键步骤；但紧接着的下一页，却又开始深入探讨某个极其微小的底层优化，长篇累牍地进行性能分析。这种节奏的不一致性，对读者的注意力是一种持续的挑战。我尝试过跟读，但经常需要在不同章节之间来回翻阅，以确认某个函数的输入输出是否与前文的理论推导完全对应。它更像是一本高度浓缩的知识精华集，每一句话都承载了大量的语义信息，没有多余的废话，但同时也牺牲了初次接触时应有的引导性和亲和力。总的来说，这本书更像是一本值得收藏、用来查阅和深入研究的参考典籍，而不是一本可以轻松拿在手中、循序渐进学习的入门读物。它的价值在于其深度和广度，但代价是阅读过程中的心智负担相对较大。

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