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页数:322

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出版时间:2010-8

价格:39.00元

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isbn号码:9787302231943

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图书简介：数据结构与算法精讲 引言：计算思维的基石 在信息技术飞速发展的今天，无论是软件开发、系统设计，还是人工智能的深入应用，对底层计算原理的深刻理解都是不可或缺的。《数据结构与算法精讲》正是为致力于构建扎实计算机科学基础、提升解决复杂问题能力的读者量身打造的权威指南。本书摒弃了传统教材中过于理论化和晦涩的叙述方式，专注于如何将抽象的数据组织方式与高效的计算过程（算法）有机结合，形成解决实际工程问题的核心能力。 本书面向对象是所有希望系统学习并精通数据结构与算法的在校学生、初级和中级软件工程师，以及准备技术面试的专业人士。我们相信，数据结构是“骨架”，算法是“灵魂”，二者结合才能支撑起健壮、高效的软件系统。 第一部分：基础结构与核心概念的革新性阐释 本部分旨在为读者打下一个坚不可摧的理论基础，并引入现代编程语言中对这些结构的高效实现方式。 第一章：抽象数据类型（ADT）与数据封装 我们首先从“是什么”和“能做什么”的角度来定义数据结构，而非仅仅关注其内存布局。ADT 的概念被置于核心地位，强调接口与实现的分离。本章深入讲解了栈（Stack）和队列（Queue）的严格定义、常见应用场景（如函数调用栈、缓冲区管理），并详细对比了基于数组实现与基于链表实现的性能差异与适用性。特别地，我们引入了循环队列和双端队列（Deque）的优化实现，展示了如何通过巧妙的边界处理来提升效率。 第二章：线性表的深度剖析：数组、链表与向量 本章全面覆盖了线性结构。对于静态数组，我们探讨了内存连续性带来的缓存友好性优势，以及其在固定大小数据存储中的不可替代性。随后，我们进入动态存储的领域，详细解析了单链表、双向链表和循环链表的构建、遍历与修改操作。重点讨论了在 C++ `std::vector` 和 Java `ArrayList` 等现代容器背后，其动态扩容机制（如“翻倍策略”）是如何在平均时间复杂度上保持 $O(1)$ 插入效率的，这是理论与工程实践结合的关键点。 第三章：树形结构：分层数据的艺术 树结构是处理层次化数据的核心工具。本章从基础的树的定义、术语开始，逐步深入到最核心的应用——二叉树。我们详细讲解了前序、中序、后序遍历的算法实现及其逻辑推导，并首次引入了层次序遍历（广度优先）。 第四章：平衡的艺术：二叉搜索树（BST）与平衡树的引入 BST 是高效查找的基础，但其性能高度依赖于插入顺序。本章深入剖析了 BST 的查找、插入和删除操作的时间复杂度。随后，为了解决 BST 退化成链表的问题，我们引入了平衡二叉树的概念。AVL 树和红黑树（Red-Black Tree）作为最常用的自平衡结构，其旋转操作（左旋、右旋）的几何原理和代码实现被细致拆解，确保读者能够理解它们是如何通过局部调整来保证全局对数时间的性能。 第五章：堆结构：优先级的实现者 本章专注于堆（Heap），这种特殊的完全二叉树结构，是实现优先队列（Priority Queue）的最佳选择。我们详细阐述了最大堆和最小堆的构建过程（Heapify），以及如何在 $O(log n)$ 时间内完成插入和提取最高优先级元素的操作。书中还提供了使用堆解决 Top K 问题和实现堆排序的完整实例。 第二部分：高级结构与算法设计范式 在掌握了基础结构后，本部分将引导读者进入更复杂的抽象和解决问题的通用策略。 第六章：图论基础：连接世界的模型 图结构是描述复杂关系网络的通用模型。本章定义了有向图、无向图、带权图等基本概念，并对比了邻接矩阵和邻接表两种主要的存储方式，分析了它们在空间占用和稀疏/稠密图适用性上的权衡。对于图的遍历，DFS（深度优先搜索）和 BFS（广度优先搜索）的递归与迭代实现被详细讲解，并明确指出它们在线路查找和连通性判断中的作用。 第七章：图的经典算法：最短路径与最小生成树 本章是算法实战的核心。我们系统性地介绍了Dijkstra 算法在单源最短路径问题中的应用，并分析了其使用优先队列（基于堆）进行优化的必要性。对于包含负权边的图，我们深入探讨了 Bellman-Ford 算法及其如何检测负权环。此外，对于寻找连接所有顶点的代价最小网络，我们完整实现了 Prim 算法和 Kruskal 算法来求解最小生成树（MST）。 第八章：查找、排序与哈希技术的性能优化 查找和排序是算法效率最直观的体现。本章除了复习和深入分析经典的 $O(n log n)$ 排序算法（如快速排序和归并排序的细节优化），还重点讲解了基数排序和计数排序等线性时间复杂度的非比较排序方法及其适用条件。在查找方面，我们对哈希表（Hash Table）进行了工程视角的解析，包括哈希函数的设计原则、处理冲突的常用策略（开放寻址法与链地址法），以及如何评估一个哈希表的实际性能。 第九章：算法设计范式：分治、贪心与动态规划 本章是提升问题解决能力的理论框架。 分治法（Divide and Conquer）： 以经典的“大数乘法”和“棋盘覆盖问题”为例，展示如何将问题分解、解决子问题、合并结果。 贪心算法（Greedy Algorithms）： 讨论了贪心选择的性质和最优子结构，并通过“活动安排问题”和“霍夫曼编码”阐明了贪心策略在特定问题上的有效性。 动态规划（Dynamic Programming, DP）： 这是本章的重点。我们强调 DP 的两大核心特征——最优子结构和重叠子问题。通过“背包问题”（0/1 背包、完全背包）和“最长公共子序列”的实例，详细演示了如何自底向上地构建 DP 表（备忘录法）以及如何从 DP 表中回溯最优解。 第十章：递归、回溯与搜索优化 本章关注于系统性地搜索解空间。递归作为实现的基础，其调用栈的开销被明确分析。回溯法（Backtracking）被介绍为解决约束满足问题的通用方法，通过“八皇后问题”和“迷宫寻路”等经典案例，展示了如何利用剪枝技术（Pruning）有效减少搜索的广度。 结语：从理论到工程的桥梁 《数据结构与算法精讲》旨在提供一个清晰、深入且与现代编程实践紧密结合的学习路径。本书不仅教授读者如何实现这些结构和算法，更重要的是，教会读者如何在面对实际工程挑战时，选择最合适的工具，并分析其性能瓶颈。掌握本书内容，将使您在系统设计、性能调优和高级算法应用领域拥有强大的竞争力。

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我购买这本书主要目的是想整理自己零散的操作系统知识点，建立一个系统的知识框架。这本书最吸引我的地方在于它对“体系化”的强调。作者似乎深谙学习者的痛点，即在学习过程中很容易被碎片化的知识点带偏，而忽略了整体的关联性。这本书通过非常清晰的层级结构，将操作系统从硬件抽象层一直构建到用户接口层，所有知识点都紧密地镶嵌在这个框架内，形成一个有机的整体。每一章的开始都会有一个“本章目标”和“知识关联导图”，这极大地帮助我理清了思路，明确了当前学习点在整个操作系统蓝图中的位置。我发现，通过这本书的学习，我不再是零散地知道进程和线程的概念，而是理解了它们在内核态和用户态之间的切换机制，以及上下文保存的重要性。它提供的不仅仅是知识，更是一套高效的知识组织和吸收方法论，让学习过程变得有章可循，效率倍增。

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这本书的排版和装帧质量给我留下了非常深刻的印象，这在技术类书籍中并不常见。纸张的质感很好，印刷清晰度极高，即便是长时间阅读那些密集的代码片段和图表，眼睛也不会感到明显的疲劳。更值得称赞的是其逻辑架构的严谨性。作者显然花费了巨大的精力来构建一个自洽的知识体系。不同模块之间的跳转过渡非常自然，比如在讲解完中断和异常处理机制后，紧接着就引入了并发控制的概念，这种设计使得读者可以很顺畅地构建起对整个系统运行流程的宏观认知。我注意到书中对一些前沿概念，比如微内核和宏内核的优缺点对比，也做了非常客观且深入的分析，这使得这本书不仅适用于基础学习，对于希望拓展知识边界的进阶读者也具有相当的参考价值。它的内容深度和广度拿捏得恰到好处，让人感觉信息量是充实而不臃肿的。

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这本书简直是为我这种初学者量身定做的，尤其是对于那些对编程基础了解不多，但又想快速入门操作系统概念的人来说，简直是雪中送炭。我以前看其他教材总感觉概念太抽象，公式推导让人头疼，但这本书的讲解方式非常接地气。它不是简单地罗列知识点，而是通过很多生动的比喻和实际应用场景来解释复杂的原理，比如进程同步和死锁问题，它会用一个日常生活中排队取号的例子来形象说明，让我一下子就明白了背后的逻辑。而且，书中的章节安排循序渐进，从最基础的内存管理到文件系统，每一步都走得非常稳健。我最欣赏的是它对实践操作的重视，很多章节后面都附带了可以自己动手搭建实验环境的指南，这对于巩固理论知识至关重要。我按照书中的步骤一步步操作下来，对操作系统的整体架构有了更清晰的认识，不再是死记硬背的知识点，而是真正理解了操作系统是如何“呼吸”和“思考”的。这本书的价值在于，它成功地架起了理论与实践之间的桥梁，让晦涩难懂的操作系统知识变得触手可及。

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作为一名资深软件工程师，我通常对市面上很多“速成”或“辅导”类的书籍持保留态度，因为它们往往在深度上有所欠缺。然而，这本书在保持易读性的同时，竟然能在一些细节处挖掘出极深的内涵，这点让我非常惊喜。例如，它对I/O子系统中的轮询、中断驱动和DMA（直接内存访问）三种模式的性能权衡分析，给出了非常细致的性能指标对比，而不是泛泛而谈。在讨论文件系统时，它不仅讲解了FAT和ext4的基本结构，还深入分析了Journaling（日志机制）对数据一致性的保障作用，以及这种机制在不同负载下的开销。这种对底层细节的把握，体现了作者深厚的专业功底。这本书不只是停留在“是什么”的层面，更深入地探讨了“为什么是这样设计”以及“这种设计带来的深远影响”，对于追求技术卓越的人来说，是本难得的佳作。

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坦白说，我购买这本书的初衷是为了应付即将到来的技术面试，毕竟操作系统是核心考察点之一。这本书的“联考辅导”定位非常精准，它不像那些厚重的理论大部头，而是直击考试的重点和难点。书中的习题设计非常巧妙，涵盖了从概念辨析到代码级分析的各种题型。我尤其喜欢它对“历年真题”的梳理和解析，那些看似无解的难题，在书中的分析下，思路一下子就打开了。它不仅仅是告诉你答案是什么，更重要的是揭示了解题的思维路径——如何快速定位问题所在，如何运用最核心的知识点进行推理。我花了大量时间在梳理那些关于调度算法和虚拟内存分页的难题上，这本书提供的解题模板非常实用，直接套用在模拟考试中效果立竿见影。如果目标明确，就是想在短时间内高效通过某一类测试或考试，这本书的针对性极强，毫不拖泥带水，真正做到了有的放矢。

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