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頁數:273

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出版時間:2010-7

價格:28.00元

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isbn號碼:9787502777562

叢書系列:

圖書標籤:

• C語言
• 程序設計
• 編程入門
• 計算機科學
• 教材
• 算法
• 數據結構
• 基礎教程
• 經典教材
• 理工科

好的，這裏有一份《數據結構與算法分析：C語言描述》的詳細圖書簡介，內容嚴格圍繞數據結構和算法展開，不涉及C語言程序設計的基礎語法教學，旨在吸引對算法理論和高效實現感興趣的讀者。 --- 圖書簡介：《數據結構與算法分析：C語言描述》 第一部分：理論基石與問題剖析 《數據結構與算法分析：C語言描述》 是一本深度聚焦於計算科學核心——數據結構組織與算法效率分析的專業著作。本書旨在超越基礎的編程語法教學，將讀者的注意力引導至程序設計藝術的最高境界：如何以最閤理的方式存儲信息，以及如何以最快的速度解決復雜問題。 全書構建瞭一個嚴謹的理論框架，為理解和實現現代軟件係統中的性能瓶頸與優化策略奠定瞭堅實的基礎。我們不關注“如何寫齣能運行的代碼”，而是深究“如何寫齣最優良的代碼”。 1. 漸近分析與效率的量化 本書伊始便確立瞭評估算法性能的數學工具——漸近分析法。我們詳細剖析瞭大O記號（$O$）、Omega記號（$Omega$）和Theta記號（$Theta$）的嚴格定義與應用場景。讀者將學會如何根據輸入規模（$n$）的變化，準確預測算法運行時間的增長趨勢，從而將模糊的“快”或“慢”轉化為精確的數學描述。 我們將深入探討最壞情況、最好情況和平均情況下的時間復雜度分析，特彆是針對遞歸算法，主定理（Master Theorem）的推導過程與應用實例將被詳盡闡述，幫助讀者熟練掌握求解遞歸關係式的技巧，這是分析分治算法（如快速排序、閤並排序）性能的關鍵。 2. 抽象數據類型（ADT）的本質 本書將抽象數據類型（ADT）視為解決問題的藍圖，而非具體的實現細節。我們首先定義瞭抽象接口，隨後再探究基於C語言的底層實現。這有助於讀者區分“做什麼”（What）和“如何做”（How）。 核心ADT的章節將涵蓋： 棧（Stack）： 基於數組和鏈錶的實現對比，重點分析LIFO（後進先齣）原則在錶達式求值、遞歸模擬中的應用。 隊列（Queue）： 環形隊列的設計與優勢，以及雙端隊列（Deque）在滑動窗口問題中的潛力。 錶（List）： 深入比較綫性錶的順序存儲（數組）與鏈式存儲（單鏈錶、雙嚮鏈錶、循環鏈錶）的性能權衡，特彆關注插入/刪除操作的效率差異。 第二部分：復雜數據結構的深度探索 本書的後半部分，重點轉嚮更復雜、更高效的數據組織形式，這些結構是構建高性能數據庫、搜索引擎和網絡路由協議的基石。 3. 樹結構：層次化數據的藝術 樹是組織具有內在層次關係數據的核心工具。我們不僅會實現基本的二叉樹，更會聚焦於保持平衡與高效查找的動態結構： 二叉搜索樹（BST）： 實現的基礎與查找機製。 平衡搜索樹的革命： 詳細介紹AVL樹和紅黑樹（Red-Black Trees）的鏇轉、重新著色機製。讀者將理解為何紅黑樹是標準庫中（如C++ STL的`std::map`底層）的首選，其$O(log n)$的嚴格平衡保證是關鍵。 B樹與B+樹： 專門為外部存儲（磁盤 I/O）設計的數據結構，深入分析其“胖節點”策略如何最小化磁盤尋道次數，這是理解數據庫索引原理的必經之路。 堆（Heaps）： 二叉堆的構建與維護，特彆是在堆排序中的應用。更重要的是，我們將探討斐波那契堆（Fibonacci Heaps）在優化如Dijkstra最短路徑算法（從$O(E log V)$提升到$O(E + V log V)$）中的理論價值。 4. 散列技術：平均 $O(1)$ 的承諾 散列（Hashing）是實現快速查找和插入的強大技術。本書將係統地講解散列函數的設計原則，如何將任意大小的鍵映射到固定大小的數組索引空間。 我們詳細分析瞭處理衝突（Collision）的兩種主要策略： 鏈式法（Separate Chaining）： 分析在不同負載因子下，鏈錶長度的概率分布。 開放定址法（Open Addressing）： 深入研究綫性探測、二次探測和雙重散列的性能差異，以及它們可能導緻的聚集（Clustering）問題。 5. 圖論算法：網絡與關係的刻畫 圖結構是描述現實世界復雜連接（如社交網絡、交通地圖）的基礎。本書將以C語言實現的方式，清晰界定圖的兩種主要存儲方式：鄰接矩陣與鄰接錶，並分析它們在不同圖稀疏度下的空間與時間開銷。 核心圖算法的實現與分析包括： 圖的遍曆： 深度優先搜索（DFS）和廣度優先搜索（BFS）的精確流程，及其在連通性、拓撲排序中的應用。 最短路徑問題： 詳盡實現Dijkstra算法（處理非負權邊）和Bellman-Ford算法（處理負權邊及負權環檢測）。 最小生成樹（MST）： Prim算法和Kruskal算法的邏輯差異、數據結構選擇（如Kruskal中對並查集的依賴），及其在網絡設計中的意義。 第三部分：算法的優化與高級設計範式 最後一部分，本書轉嚮解決效率問題的通用方法論，這些範式是解決復雜組閤優化問題的關鍵。 6. 排序算法的終極比較 排序不僅僅是排列數字，更是檢驗算法設計思維的試金石。我們不僅會實現經典的插入排序、選擇排序、冒泡排序作為基準，更會深入剖析性能的飛躍： 分治策略： 深入解析快速排序（Quicksort）中樞選擇（Pivot Selection）對性能的決定性影響，並探討其最壞情況的規避策略。 穩定與非穩定： 比較閤並排序（Mergesort）的穩定性及其在外部排序中的優勢。 綫性時間排序的邊界： 介紹計數排序（Counting Sort）和基數排序（Radix Sort），闡明它們如何在特定數據約束下突破基於比較的排序的$Omega(n log n)$下限。 7. 貪心算法與動態規劃 貪心策略： 通過活動選擇問題、赫夫曼編碼等經典案例，展示何時局部最優選擇能導嚮全局最優解。 動態規劃（DP）： 將其作為一種通過記憶化（Memoization）或自底嚮上（Bottom-Up）的方式，係統地解決具有重疊子問題和最優子結構的復雜問題。重點剖析背包問題（Knapsack）和最長公共子序列（LCS）的DP狀態轉移方程的建立過程。 --- 目標讀者： 本書麵嚮所有希望將C語言作為工具，深入理解計算機科學底層原理的計算機科學專業學生、軟件工程師和算法研究人員。閱讀本書，您將不再滿足於“程序能跑”，而是追求“程序在理論上和實踐中都是最優的”。掌握本書內容，意味著您已經具備瞭設計和分析高性能計算係統的核心能力。

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說實話，這本書的排版和視覺設計，是讓我一開始猶豫是否要繼續讀下去的一個小障礙。它更偏嚮於傳統的學術書籍風格，黑白為主，文字密集，圖示也相對樸素，缺乏那種吸引眼球的現代感。如果你期待的是那種配有大量彩色插圖、風格活潑的“速成寶典”，那這本書可能會讓你失望。然而，一旦你剋服瞭對視覺體驗的偏好，沉浸到內容本身，就會發現這是一種“大智若愚”的呈現方式。作者似乎並不想用花哨的外錶來分散讀者的注意力，而是專注於內容的純粹性與邏輯的嚴謹性。它的行文風格非常嚴謹，論證過程步步為營，很少齣現跳躍性的結論。我發現自己不得不放慢閱讀速度，時常需要對照其他資料來輔助理解一些更底層的概念，但這強迫我進行瞭更深層次的思考，而不是走馬觀花地翻閱。這種略顯“老派”的教學方式，反而磨練瞭我的閱讀耐心和對技術文檔的分析能力。對於那些追求知識的深度而非錶麵的速度的讀者來說，這種沉穩的風格無疑是巨大的加分項。

评分☆☆☆☆☆

我對這本書的評價是，它簡直是一本優秀的“C語言思維轉換器”。很多從Python或JavaScript轉過來的朋友在學習C語言時，最大的瓶頸不是語法，而是對內存和數據錶示的理解方式完全不同。這本書在處理數據結構和內存分配這一塊的處理手法，堪稱一絕。它不是簡單地介紹`malloc`和`free`，而是深入講解瞭堆（Heap）和棧（Stack）的區彆，甚至通過一些內存泄漏的實例，讓你直觀感受到不負責任的內存操作會帶來什麼後果。在講解數組和指針的關係時，它花瞭大量篇幅來剖析內存地址的運算，這對於建立正確的“地址視角”至關重要。我記得書中有一個章節專門對比瞭不同數據類型在不同係統架構下占用的字節數，雖然這聽起來很枯燥，但正是這些細微的知識點，構成瞭程序高效運行的基石。這本書的優勢在於“刨根問底”，它鼓勵讀者去問“為什麼會這樣”，而不是滿足於“能運行就行”。通過這本書的學習，我感覺自己對底層計算機原理的理解也提升瞭一個層次，這是一種超齣瞭學習C語言本身範圍的收獲。

评分☆☆☆☆☆

我抱著一種“試試看”的心態翻開瞭這本書，沒想到它在實際應用案例的呈現上給我帶來瞭不小的驚喜。很多C語言的書籍，理論講得頭頭是道，但當你試圖將這些知識點串聯起來解決一個實際問題時，就會發現理論和實踐之間存在著巨大的鴻溝。這本書顯然注意到瞭這一點。它沒有局限於教科書式的標準範例，而是融入瞭一些小型項目的片段，比如簡單的文件I/O操作，或者一個簡易的文本處理工具的雛形。這些例子雖然規模不大，但勝在真實可行，讓我看到瞭C語言在係統編程中的威力。更關鍵的是，作者在講解完一個新知識點後，通常會立即跟進一個“小挑戰”，讓你馬上動手實踐。我特彆喜歡它對“代碼規範”的強調，雖然初學者可能覺得這是多餘的囉嗦，但從長遠來看，培養良好的編程習慣至關重要。書中對不同風格代碼的優缺點進行瞭對比分析，這比單純告訴你“你應該怎麼寫”要有效得多。唯一的不足可能在於，對於現代編程中越來越重要的並發處理和網絡編程部分，本書的著墨不多，但考慮到這是一本麵嚮初學者的入門教材，這個取捨是可以理解的。總而言之，這是一本兼顧理論深度與實踐廣度的優秀讀物。

评分☆☆☆☆☆

這本《C語言程序設計》真是讓人又愛又恨，不過從整體上看，我還是覺得它在打基礎方麵做得相當到位。初學者拿到這本書，可能會被那些密密麻麻的符號和復雜的邏輯嚇到，但深入下去你會發現，作者的講解脈絡非常清晰。比如，在講到指針這個讓無數人頭疼的概念時，書裏用瞭很多形象的比喻和圖示，雖然一開始理解起來還是有點費勁，但反復琢磨後，那種豁然開朗的感覺是其他一些教材給不瞭的。它沒有一味地追求前沿或者花哨的特性，而是非常紮實地圍繞C語言的核心概念——內存管理、數據類型、控製結構——進行層層剖析。尤其值得稱贊的是，書後附帶的那些練習題，很多都設計得非常巧妙，它們不僅僅是簡單地測試你是否記住瞭某個語法，而是要求你真正動腦筋去思考如何用C語言的思維去解決問題。我記得有道題涉及到鏈錶的創建和遍曆，我光是調試就花瞭一整天，但正是這個過程，讓我對C語言的底層運作有瞭更深刻的認識。對於想要成為一個“硬核”程序員，而不是隻會調用庫函數的人來說，這本書提供的理論基礎是極其寶貴的“地基”。當然，對於那些想快速入門做個小工具的讀者來說，可能覺得它的節奏稍顯緩慢，但相信我，把這本“教科書”啃下來，你再去看任何高級語言的框架都會覺得遊刃有餘。

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坦白說，這本書的難度麯綫並非平滑遞增，它更像是一條階梯狀的攀登路綫，中間有幾處需要集中火力攻剋的“硬骨頭”。特彆是涉及到預處理器宏定義和類型轉換的章節，內容非常晦澀，即使是有些經驗的程序員也需要反復研讀纔能完全吃透。作者似乎並不擔心讀者會因為難度而放棄，而是堅定地相信，隻有經過這些挑戰，纔能真正掌握C語言的精髓。書中對某些高級特性的描述，例如`volatile`關鍵字的實際應用場景，往往隻是點到為止，留給讀者自行探索的空間較大，這對於那些喜歡鑽研的極客來說是好事，但對於希望獲得明確指導的學習者來說，可能會感到一絲迷茫。我認為這本書的受眾定位非常精準：它不是為那些隻想在周末搭個小程序的愛好者準備的，而是為那些立誌深入操作係統、嵌入式或者高性能計算領域的學習者量身定做的。它要求讀者投入大量的時間和精力去“磨閤”，但作為迴報，它提供的是一種紮實、可靠、不受時間淘汰的技術內功。讀完這本書，你可能會發現自己不再懼怕任何復雜的係統底層調用瞭。

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