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出版者:

作者:湛为芳

出品人:

页数:498

译者:

出版时间:2010-11

价格:46.00元

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isbn号码:9787302229162

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• C++
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深入解析数据结构与算法：构建健壮软件的基石 本书旨在为希望深入理解软件底层逻辑、提升编程技能的开发者提供一份详尽的指南。它聚焦于数据结构与算法在现代软件开发中的核心作用，剖析了从基础到高级的各种实现机制、性能考量以及优化策略。全书内容严格围绕数据组织、信息检索、逻辑运算的核心理论展开，不涉及特定库函数或特定编程语言的详细封装或应用细节。 第一部分：基础理论与抽象模型 本部分首先确立了分析和设计软件系统的理论框架。 第一章：计算复杂性度量与分析 本章详述了评估算法效率的数学工具。重点在于渐进分析法（大O、大Ω、大Θ）的严格定义和应用，用以描述算法性能随输入规模增长的变化趋势。我们深入探讨了时间复杂度和空间复杂度之间的权衡关系，并详细讲解了最好、最坏和平均情况下的复杂性分析方法。此外，还引入了递归关系的求解方法，如主定理（Master Theorem）的应用，帮助读者精确量化复杂性。本章的讨论完全停留在数学模型层面，不涉及任何程序语言的实现细节。 第二章：线性数据结构的设计与实现 本章着重于线性组织数据的理论模型。我们首先探讨了数组（Array）的内存布局特性、随机访问的优势与代价。随后，详细分析了链表（Linked List）的结构，包括单向、双向以及循环链表的抽象表示。重点分析了在不同场景下插入、删除操作的性能差异。队列（Queue）和栈（Stack）作为受限访问的线性结构，其抽象操作（FIFO与LIFO）的数学定义被严格阐述，并讨论了如何用底层结构（如数组或链表）来构造这些抽象模型，强调的是结构间的映射关系而非具体代码实现。 第三章：非线性结构 I：树的结构解析 本章专注于层次化数据组织的理论基础。我们从二叉树（Binary Tree）的基本定义出发，探讨了树的遍历算法（前序、中序、后序）的逻辑步骤和它们在不同应用场景下的意义。随后，深入研究了搜索树的理想模型——二叉搜索树（BST），分析其在平衡状态下的搜索效率。本章还抽象地讨论了树的深度、高度、平衡因子等拓扑属性的数学定义，为后续的高级树结构奠定理论基础。 第二部分：高级组织模型与高效检索 本部分将分析那些旨在优化特定操作效率的复杂数据结构。 第四章：平衡搜索树的理论构造 本章聚焦于解决标准BST在极端输入下性能退化的问题。我们详细阐述了红黑树（Red-Black Tree）的五个关键性质，这些性质如何保证树的层级始终保持对数级别的增长。对于AVL树，重点在于其旋转操作的几何学解释和平衡条件的维护机制。本章的讨论集中在如何通过局部重构（旋转）来维持全局结构的平衡性，分析旋转操作对路径长度的影响，但完全不涉及具体的代码实现细节或特定语言的指针操作。 第五章：散列技术与冲突解决 本章深入探讨了基于映射关系的数据存储理论。我们首先定义了散列函数（Hash Function）应具备的特性，包括均匀性、雪崩效应等。随后，详尽分析了解决散列冲突的不同策略：开放定址法（线性探测、二次探测、双重散列）的数学模型，以及链地址法（Separate Chaining）的结构分析。性能分析部分侧重于负载因子（Load Factor）对平均查找时间的影响，以及如何通过表的大小调整来优化性能，所有内容皆是关于映射理论和统计分析。 第六章：堆结构与优先队列 本章研究一类特殊的完全二叉树——堆（Heap），及其作为实现优先队列（Priority Queue）的有效工具。我们详细定义了最大堆和最小堆的结构属性和堆序性质。着重分析了堆化（Heapify）过程的算法步骤，以及插入（Insertion）和删除最大/最小元素（Extraction）操作的性能分析。这部分内容仅关注堆的逻辑构建和操作的摊还分析（Amortized Analysis），是关于结构性质的纯理论探讨。 第三部分：图论基础与路径优化 本部分将研究相互关联的复杂系统建模，即图结构。 第七章：图的表示与基础遍历 本章系统介绍了图（Graph）的理论表示方法，包括邻接矩阵（Adjacency Matrix）和邻接表（Adjacency List）的结构差异及其各自的空间和时间复杂度特性。遍历算法方面，我们严格区分了广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）的逻辑流程，分析它们在发现最短路径（无权图）和拓扑排序中的应用。本章的重点是理解如何用数学结构来抽象网络连接。 第八章：最短路径算法的理论推导 本章专注于解决加权图中的寻路问题。首先，详细推导了Dijkstra算法的贪心选择性质和适用条件（非负权重）。随后，引入Bellman-Ford算法，并分析其检测负权环的能力和时间复杂度。对于全源最短路径问题，我们阐述了Floyd-Warshall算法的动态规划思想，即通过迭代计算中间节点来优化路径，其核心是矩阵乘法思想在路径优化中的应用。 第九章：最小生成树与网络流 本章涵盖了连接性优化的核心算法。我们深入剖析了Prim算法和Kruskal算法在构建最小生成树（MST）时的不同策略（基于节点扩展或基于边排序）。对于网络流问题，我们引入了流、容量、残量网络等基本概念，并详细阐述了Ford-Fulkerson方法的基本框架，分析其通过增广路径迭代求解最大流的理论依据。 全书的讨论始终围绕抽象的数据组织、严谨的数学分析和算法的逻辑步骤展开，旨在为读者构建一个坚实、独立的算法设计思维体系，使其能够独立地对任何软件模块的性能瓶颈进行理论诊断和结构优化。

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我很少会认真地写图书评价，但《高效实用Visual C++库函数设计》这本书，真的让我产生了强烈的分享欲望。它不仅仅是一本关于C++库函数设计的书，更是一本关于如何用C++“写出好代码”的书。书中对代码风格、可读性、以及注释的重视程度，让我非常感动。作者始终强调，一个高效的库函数，也必须是易于理解和维护的。 书中关于异常处理和错误报告的章节，是我最喜欢的部分之一。作者并没有简单地告诉你使用`try-catch`，而是深入探讨了不同类型的错误（比如逻辑错误、运行时错误、资源错误）应该如何被有效地处理和报告。书中提供的一些自定义异常类和错误码设计，既兼顾了信息的丰富性，又保证了错误处理的清晰和简洁。我尝试着将书中关于错误处理的理念应用到我最近的一个项目中，结果发现，当出现问题时，开发者能够更快地定位到问题根源，大大缩短了调试时间。

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坦白说，《高效实用Visual C++库函数设计》这本书给我的震撼是全方位的。我原本以为自己对C++的理解已经相当不错了，但这本书让我看到了更多可能性，也纠正了我一些根深蒂固的误解。书中关于模板元编程（Template Metaprogramming）的应用，让我大开眼界。以前我总是觉得模板元编程是属于“神仙”的范畴，离我这种普通程序员很远，但书中通过一系列简洁而优雅的例子，展示了如何利用模板元编程在编译时进行类型检查、常量计算，甚至生成高度优化的代码。 让我印象尤为深刻的是，书中没有将模板元编程作为一种炫技的手段，而是将其与实际的库函数设计紧密结合。比如，如何利用模板元编程实现一个类型安全的、零开销的容器适配器，或者如何通过模板来自动推导函数的参数类型和返回值类型，从而减少冗余的代码。这不仅提高了代码的灵活性，更重要的是，在编译时就解决了许多潜在的运行时错误，极大地提升了软件的健壮性。我尝试着将书中的一些模板元编程技术应用到我负责的一个性能敏感模块中，编译后的代码体积没有显著增加，但运行效率却有了明显的提升，而且运行时出现的类型相关的bug也几乎消失了。

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在阅读《高效实用Visual C++库函数设计》的过程中，我最深刻的体会就是书中对“实用”二字拿捏得恰到好处。很多技术书籍为了追求理论上的完美，往往会引入一些过于复杂的概念或实现，导致普通开发者难以理解和应用。但这本书不同，它始终围绕着“如何让C++库函数真正解决实际问题”这个核心展开。书中对数据结构和算法的讲解，并不是枯燥的理论堆砌，而是结合了Visual C++环境下常见的应用场景，比如高性能的字符串处理、内存池的设计、以及多线程下的数据同步机制。 作者并没有回避C++语言本身的复杂性，而是巧妙地将其与实际应用相结合，比如在介绍STL容器的封装时，书中不仅讲解了如何提高容器的访问效率，还深入分析了在多线程环境下使用这些容器可能遇到的线程安全问题，并提供了行之有效的解决方案。我特别欣赏书中关于“惰性计算”和“延迟加载”的讨论，这些技术在实际项目中可以极大地优化性能，减少不必要的资源消耗。书中提供的代码示例，清晰明了，并且都经过了严格的测试，可以直接拿来参考甚至集成到自己的项目中，这对于我这种时间宝贵、希望快速见到成效的开发者来说，是非常难得的。

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我购买《高效实用Visual C++库函数设计》这本书，主要是被它的标题所吸引——“高效”、“实用”、“Visual C++”。在我看来，这三个词组成了我日常开发中最核心的需求。而这本书，恰恰准确地抓住了这些需求，并给出了令人满意的解决方案。书中关于“性能剖析和调优”的章节，是我反复阅读的重点。作者没有简单地罗列一些性能优化的技巧，而是深入讲解了如何使用Visual Studio自带的性能分析工具，来定位程序中的性能瓶颈，并给出针对性的优化方案。 让我受益匪浅的是，书中详细介绍了如何分析CPU使用率、内存占用、以及I/O操作等，并给出了相应的优化建议。我尝试着使用书中介绍的工具和方法，来分析我项目中一个运行缓慢的模块，结果发现了一些之前从未意识到的性能问题，并通过作者提供的优化思路，成功地提升了程序的运行效率。书中对“分支预测”、“指令流水线”等底层CPU特性的讲解，让我对性能优化有了更深刻的理解。

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这本书的标题“高效实用Visual C++库函数设计”真是名副其实，它不像市面上很多书籍那样，只是简单地罗列一些API，或者讲解一些通用的设计模式。它更像是一次深入的“头脑风暴”，带领读者一起思考，如何才能在Visual C++这个强大的平台上，设计出真正能够提升开发效率、优化程序性能的库函数。书中对性能的极致追求，让我印象深刻。作者在讲解每一个库函数的设计时，都会不厌其烦地分析其时间复杂度和空间复杂度，并给出在不同场景下的性能权衡。 我特别喜欢书中关于内存管理和缓存优化的章节。在Visual C++环境下，如何有效地管理内存，如何利用CPU缓存来提高数据访问速度，这些都是决定程序性能的关键因素。书中提供的内存分配器和内存池的设计，不仅考虑了性能，还兼顾了线程安全和内存碎片化的问题，这对于构建大型、高性能的应用程序至关重要。我之前也尝试过自己实现内存池，但总觉得效果不尽如人意，读了这本书之后，我才恍然大悟，原来还有这么多值得注意的细节。书中对“伪共享”（False Sharing）等并发问题导致的性能瓶颈的深入剖析，更是让我受益匪浅。

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说实话，拿到《高效实用Visual C++库函数设计》这本书的时候，我并没有抱太大的期望。市面上同类的书籍实在太多了，很多都只是换汤不换药。但当我翻开这本书，看到第一个章节时，我就知道自己错了。作者的功力深厚，将一个看似枯燥的“库函数设计”话题，讲得引人入胜。书中关于“设计模式在库函数中的应用”的部分，是我之前一直觉得很模糊的概念，但经过作者的讲解，我才真正理解了如何将设计模式融入到库函数的具体实现中，从而提高代码的复用性和可维护性。 我尤其喜欢书中关于“策略模式”和“工厂模式”在实现灵活库函数方面的应用。比如，如何设计一个可以根据不同数据源自动选择合适的解析方式的库函数，或者如何实现一个可以动态创建不同类型对象的库函数。这些例子都非常贴近实际开发需求，而且代码的实现也相当巧妙。书中甚至探讨了如何在Visual C++中利用RTTI（Run-Time Type Information）来辅助实现某些设计模式，这让我看到了C++语言的强大和灵活性。

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《高效实用Visual C++库函数设计》这本书，对我最大的启发在于它让我认识到，设计一个优秀的库函数，不仅仅是技术上的挑战，更是艺术上的追求。书中对代码的“美学”有着很高的要求，它不仅仅关注代码的执行效率，更关注代码的表达能力和优雅程度。作者在讲解每一个库函数时，都会反复打磨，力求用最简洁、最清晰的方式来表达复杂的逻辑。 我印象特别深刻的是书中关于“函数式编程思想在C++库函数设计中的应用”的部分。虽然C++不是纯粹的函数式语言，但作者通过一系列巧妙的技巧，将函数式编程的优势，比如不可变性、高阶函数等，融入到库函数的设计中。这使得库函数更加安全、可预测，也更容易进行并行化处理。我尝试着将书中介绍的一些函数式编程的技巧，比如使用lambda表达式来简化回调函数的实现，或者利用`std::transform`和`std::accumulate`来代替显式的循环，结果发现代码变得更加简洁、富有表现力。

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这本书简直打开了我对C++库函数设计的一个全新视角！我一直以为，编写高效且实用的库函数，无非就是在标准库的基础上稍作封装，或者再加入一些性能优化的小技巧。但读了《高效实用Visual C++库函数设计》之后，我才意识到自己是多么的“坐井观天”。书中并没有直接丢给你一堆复杂的代码，而是从最根本的设计理念入手，深入浅出地剖析了为什么某些库函数会被设计成现在的样子，以及在Visual C++这个特定的环境下，如何才能真正做到“高效”和“实用”。 我尤其喜欢书中关于RAII（Resource Acquisition Is Initialization）模式的讲解，这部分内容我以前也接触过，但总觉得有些抽象，理解得不够透彻。然而，作者通过一系列精心设计的示例，将RAII模式的精髓——资源的自动管理、异常安全性的保证——展现得淋漓尽致。书中甚至探讨了如何在Visual C++的特定API（比如COM接口、Windows句柄等）中使用RAII，这对于我这个长期与Windows API打交道的人来说，简直是雪中送炭。书中提供的模板类和智能指针的实现，比我想象的要更灵活、更强大，而且在性能上几乎没有损失。我尝试着将书中介绍的一些RAII实践应用到我项目中，结果发现代码的可读性和健壮性有了显著的提升，困扰我已久的资源泄露问题也得到了很好的控制。

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《高效实用Visual C++库函数设计》这本书，就像一盏明灯，照亮了我学习C++库函数设计的道路。它没有回避C++语言的复杂性，而是将其转化为提升库函数设计能力的阶梯。书中关于“泛型编程”和“元编程”的深入探讨，让我看到了C++语言的强大之处，以及如何利用这些高级特性来设计出高度灵活、可复用的库函数。 我特别欣赏书中关于“Concepts”（概念）的介绍（虽然早期标准中可能还不完全支持，但书中对其理念的阐述非常到位），以及如何利用模板特化来为不同类型提供定制化的库函数实现。这使得库函数的设计更加贴近实际应用，能够更好地满足用户的需求。书中提供的许多模板库的实现，都达到了令人惊叹的简洁和高效。我尝试着将书中介绍的一些泛型编程的技巧，比如创建通用的算法和容器，来替换我项目中一些重复的代码，结果发现代码量大大减少，而且可读性也得到了显著提升。

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《高效实用Visual C++库函数设计》这本书，与其说是一本技术书籍，不如说是一位经验丰富的导师在循循善诱。它没有直接告诉你“怎么做”，而是引导你“为什么这么做”，并让你自己去思考“还有没有更好的方法”。我之所以这样说，是因为书中在讲解每一个库函数的实现时，都会回顾历史，分析它出现的原因，以及在不同发展阶段的演变。这种“追根溯源”的讲解方式，让我对库函数的设计有了更深刻的理解，也让我能够更好地预见未来的发展趋势。 书中关于面向对象设计原则在库函数设计中的应用，也非常值得称道。作者并没有生搬硬套书本上的原则，而是结合Visual C++的实际情况，讲解了如何通过接口、抽象基类、以及多态来实现灵活、可扩展的库函数。我尤其欣赏书中关于“依赖注入”和“服务定位器”模式在库函数设计中的应用，这使得库函数更容易被集成到不同的项目中，并且方便进行单元测试。书中提供的接口设计示例，清晰地展示了如何通过最小的暴露面，提供强大的功能，同时又能保持良好的封装性。

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