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出版者:机械工业出版社

作者:边萌

出品人:

页数:372

译者:

出版时间:1999-3-1

价格:41.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787900043993

丛书系列:

图书标签:

• Visual C++
• C++
• 编程技巧
• Windows编程
• MFC
• API
• 开发
• 软件工程
• 代码示例
• 入门
• 提高

《数据结构与算法精粹》简介 探寻计算的基石，驾驭复杂系统的脉络 在计算机科学的广袤天地中，数据结构与算法无疑是奠定一切宏伟大厦的坚实地基。它们不仅仅是教科书上的抽象概念，更是驱动现代软件性能、效率与智能的核心引擎。《数据结构与算法精粹》旨在带领读者穿越理论的迷雾，直抵实践的锋芒，深刻理解和熟练运用这些构建高效计算系统的关键工具。 本书的定位并非仅仅是知识的搬运工，而是思想的引路人。我们深知，初学者往往在繁复的定义和晦涩的证明中迷失方向，而有经验的开发者则可能陷入对特定框架或库函数的依赖，忘记了底层逻辑的优化潜力。因此，本书力求在理论的严谨性与工程的实用性之间找到完美的平衡点。 第一部分：基础构建——数据的组织与形态 本书伊始，我们将从最基础但至关重要的数据组织形式入手。不同于简单罗列数据结构的定义，我们将深入剖析每种结构的设计哲学、适用场景及其内在的时间与空间复杂度权衡。 线性结构的深度剖析： 数组的内存布局、动态数组（如`std::vector`的实现机制）的扩容策略，以及链表（单向、双向、循环链表）在内存碎片化环境下的优势与劣势。我们将通过C/C++的底层实现视角，揭示它们在内存访问模式上的差异，这对性能调优至关重要。 栈与队列的抽象思维： 不仅讲解先进先出（FIFO）和后进先出（LIFO）的应用，更会探讨如何利用它们解决表达式求值、递归模拟、以及缓冲区管理等经典问题。例如，如何高效地实现一个支持O(1)时间复杂度获取最小/最大值的栈。 非线性结构的宏伟蓝图： 树结构是理解分层信息处理的关键。我们将详尽介绍二叉树、平衡搜索树（AVL树与红黑树的机制对比）、B/B+树在数据库索引中的核心作用。重点将放在红黑树的颜色翻转与旋转操作的精妙之处，这正是保证对数时间复杂度的核心所在。 图论的广阔视野： 图结构是建模现实世界复杂关系（如社交网络、地图导航、网络路由）的终极工具。本书会系统梳理图的表示方法（邻接矩阵与邻接表），并详尽阐述深度优先搜索（DFS）与广度优先搜索（BFS）在连通性判断、拓扑排序等任务中的实际部署。 第二部分：效率之钥——算法的设计与分析 如果数据结构是骨架，那么算法就是驱动骨架运行的肌肉。本部分专注于算法的设计范式、性能分析工具以及解决实际问题的强大策略。 渐近分析的严谨性： 我们将用大量的实例讲解大O、大Ω、大Θ符号的实际意义，教导读者如何根据输入规模的变化，准确预估代码的性能表现，避免在不恰当时机引入次优的解决方案。 排序算法的演化史： 从简单的冒泡排序到高效的归并排序和快速排序，我们将不仅仅展示代码，更会深入探究快速排序中“基准元选择”对最坏情况的规避策略，以及归并排序在外部排序中的不可替代性。同时，希尔排序、堆排序等中级排序的优化思路也将被涵盖。 核心设计范式： 本部分是本书的精华所在。我们将聚焦于三种核心的算法设计思想： 1. 分治法（Divide and Conquer）： 通过递归地分解问题，如在快速傅里叶变换（FFT）和Strassen矩阵乘法中的应用。 2. 贪心算法（Greedy Algorithms）： 分析其局部最优选择能否导向全局最优，并通过霍夫曼编码、活动选择问题等经典案例展示其高效性。 3. 动态规划（Dynamic Programming）： 讲解“最优子结构”和“重叠子问题”的识别技巧，重点攻克背包问题、最长公共子序列、矩阵链乘法等需要记忆化或表格填写的复杂问题。 搜索与路径优化： 针对图论中的核心应用，我们将详细剖析Dijkstra算法、Bellman-Ford算法在处理负权边时的区别与联系，以及A搜索算法中启发式函数的设计艺术，这是构建智能体寻路系统的关键。 第三部分：高级主题与工程实践 为了让读者能够将理论知识转化为生产力，本书的最后部分将触及更贴近现代计算需求的高级主题，并强调在实际工程环境中的部署考量。 散列技术的深入： 不仅仅是哈希表的简单实现，我们将探讨各种冲突解决策略（开放定址法、链地址法），以及如何设计高质量的散列函数以最大化均匀分布，保证平均O(1)的查找性能。 堆与优先队列的实际应用： 探讨二项堆、斐波那契堆等复杂堆结构在特定算法（如Prim算法、Dijkstra算法的优化版本）中的性能优势，并讨论如何选择合适的堆实现来优化调度器或资源管理系统。 空间换时间的哲学： 通过并查集（Union-Find）结构，演示如何通过路径压缩和按秩合并的巧妙设计，以接近常数时间处理动态集合的合并与查询操作，这在网络连通性检测中极为高效。 算法的并行化与分布式考量： 简要介绍在多核CPU和分布式系统中，如何调整经典算法以适应并行计算环境，例如，并行归并排序的基本思想。 本书的特色与读者对象 本书的叙述风格力求清晰、逻辑严密，避免过度依赖特定的编程语言版本，而是将重点放在算法思想和数据结构背后的数学原理与工程权衡上。 我们为以下读者群体量身打造： 1. 计算机科学与工程专业的学生： 作为核心课程的有力补充，提供比标准教材更深入的实现细节和工程洞察。 2. 希望提升代码性能的软件工程师： 特别是后端、系统级开发人员，能通过系统学习优化瓶颈，写出更具竞争力的代码。 3. 准备技术面试的专业人士： 提供了解决经典算法问题的系统化框架和深度解析，帮助应对高强度的技术挑战。 掌握数据结构与算法，意味着掌握了解决任何复杂计算问题的底层语言。《数据结构与算法精粹》将是您通往高效编程艺术的坚实阶梯。

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这本书的阅读体验，就像是跟一位经验极其丰富、但又极其耐心的资深架构师进行一对一的辅导。它的侧重点显然不是快速构建一个漂亮的界面，而是如何构建一个健壮、可维护、高性能的底层框架。我最喜欢它在异常处理和资源泄露防范上的论述。它没有停留在简单的`try-catch`块上，而是深入探讨了C++的RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原则在复杂的MFC/ATL环境中如何完美落地，特别是如何利用自定义的包装类来确保析构函数总能被调用，即使在抛出异常的情况下。书中关于调试技巧的部分也十分实用，它介绍了几种在Visual Studio环境中追踪隐藏错误的非常规方法，比如如何利用特定的断点条件来捕捉那些只发生一次的瞬时错误。这种实战导向的知识，对于那些在大型遗留项目中挣扎的工程师来说，简直就是救命稻草。它教会你的不是技巧的堆砌，而是一种严谨的、面向风险的编程思维方式。

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初看起来，这本书的书名可能让人觉得它只是一本工具箱式的技巧集合，但实际上，它构建了一个完整且连贯的知识体系。它在讲解每一个技术点时，都会追溯到其在操作系统层面的根源，这使得知识的迁移性非常强。举个例子，书中关于动态链接库（DLL）的加载、导出函数的使用以及进程间通信（IPC）的章节，不仅详细说明了在VC++环境下的实现细节，还对比了不同IPC机制的性能开销和适用场景。这种宏观的视角，帮助读者跳出单一项目的限制，从整个软件架构的角度来审视代码。此外，书中对模板元编程在构建宏大框架时如何发挥作用的阐述，也相当精彩，它展示了如何利用编译时的计算能力来削减运行时的开销，这在追求极致性能的嵌入式或系统级软件开发中尤其宝贵。它不是那种读完就能立即“炫技”的书，而是需要沉淀和思考的书。

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这本书的魅力在于其对“工程实践”的深度聚焦，它没有被花哨的新特性所干扰，而是专注于如何用已有的强大工具集——Visual C++——创造出稳定可靠的软件。我特别欣赏它对代码重构和库设计原则的讨论。作者以几个虚构但结构复杂的例子为蓝本，一步步演示了如何将一个臃肿的单体模块拆解成清晰、低耦合的类层次结构，这里面渗透着大量的面向对象设计的智慧。它不是那种教你设计模式名称的书，而是展示了模式在实际的、充满了历史包袱的代码库中如何被“掰开揉碎”了应用。关于COM接口设计的章节，更是教科书级别的范本，它清晰地界定了IUnknown接口的职责，并解释了引用计数机制如何在多线程中保持正确性。这本书更像是一部关于如何“打磨”代码的艺术论，它关注的是代码的长期健康度，而不是短期的功能实现。

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说实话，我刚接触到这本书的时候，心里还有点打鼓，毕竟现在市面上很多技术书籍都倾向于追逐最新的技术栈，而这本书似乎专注于那些更基础、更底层的Windows编程范式。但事实证明，这种“复古”的深入挖掘才是真正考验功力的所在。它的叙述风格非常严谨，带着一种老派工程师的匠人精神。我特别留意了关于消息泵（Message Loop）和窗口过程（Window Procedure）的章节，很多教程只是简单地提及`WndProc`函数的作用，而这本书则细致地拆解了消息的投递、排队、处理以及消息循环的退出机制，甚至还探讨了在多线程环境下如何安全地跨线程发送和传递消息的陷阱与最佳实践。这种对Windows消息机制的偏执般关注，让我对整个应用程序的响应机制有了全新的认识。如果你觉得你已经很了解Win32 API，我强烈建议你翻阅这本书，它一定会让你发现自己知识体系中的盲点，那些你习以为常却从未深究的细节，在这里都被一一摆在了显微镜下。

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这本书的深度和广度实在令人惊叹，它不像市面上那些泛泛而谈的入门指南，而是真正深入到了MFC和ATL框架的骨髓之中。我尤其欣赏作者对于内存管理和线程同步这些“硬骨头”问题的处理方式，那些详尽的代码示例和背后逻辑的剖析，简直就是一本实战手册。比如，书中对GDI+绘图优化那几章，我以前总是在性能瓶颈上绕圈子，但读完后才明白自己错在哪里——原来是过度的对象创建和不恰当的设备上下文切换导致的。作者提供的那些“小技巧”，比如如何巧妙地利用CComPtr来管理COM对象的生命周期，或是如何通过自定义消息映射来避免不必要的重绘，都直接解决了我在实际项目中遇到的痛点。它不只是教你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”会更好，这种对底层原理的透彻理解，对于任何希望从“会用”C++迈向“精通”C++的开发者来说，都是无价之宝。这本书的排版和图示也非常清晰，即便是面对那些复杂的指针操作和模板元编程的片段，也能保持阅读的流畅性。

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