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出版者:冶金工业出版社

作者:傅蓉

出品人:

页数:420

译者:

出版时间:2002-1-1

价格:35.00元

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787502429157

丛书系列:

图书标签:

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《数据结构与算法（C++实现）》 图书简介 本教程旨在为计算机科学、软件工程及相关专业的学生和初级开发者提供一套全面、深入且实用的数据结构与算法学习指南。本书聚焦于理论基础的夯实与实际编程能力的培养，特别强调使用业界主流的C++语言进行概念的阐释与代码的实现。我们深知，数据结构是组织和存储数据的方式，而算法则是操作这些数据的高效步骤，两者构成了计算机程序设计的核心骨架。 全书内容组织遵循“理论先行、实践紧随”的原则，力求在严谨的学术深度与直观的工程应用之间找到完美的平衡点。 第一部分：基础准备与核心概念 在正式进入复杂结构之前，本书首先为读者构建了必要的知识基石。 1. C++环境回顾与准备 虽然本书的核心是算法与数据结构，但为确保读者能够顺利实践，我们首先简要回顾了C++的关键特性，包括但不限于面向对象编程（OOP）的基本概念、模板（Templates）的使用方法，以及C++标准模板库（STL）中与后续内容紧密相关的部分容器（如`vector`、`list`的基础操作）。重点在于，我们强调了现代C++编程风格，以适应高效的算法实现。 2. 算法分析基础 这是理解算法优劣的关键。本章详细介绍了如何科学地评估算法的性能。我们深入探讨了时间复杂度和空间复杂度的概念，并重点讲解了大O表示法（Big O Notation）、$Omega$（Omega）和$Theta$（Theta）符号的含义与应用场景。通过具体的数学推导和实例分析，读者将学会如何对循环、递归等常见结构进行复杂度分析，从而能够准确预估程序在不同规模输入下的运行表现。 第二部分：线性数据结构精讲 线性结构是最基础也是应用最广泛的结构，本书对此进行了详尽的讲解。 3. 数组与动态数组 我们不仅讨论了静态数组的内存布局，更将重点放在了C++中的`std::vector`。通过对其底层动态内存分配、扩容机制（Amortized Analysis）的剖析，读者能够理解动态数组为何在大多数情况下表现高效，以及何时会出现性能瓶颈。 4. 链表家族 本章系统介绍了单向链表、双向链表和循环链表。对于每种链表，我们不仅提供了完整的C++类实现，还详细演示了插入、删除、查找等核心操作的指针操作细节，特别提醒了边界条件处理（如头节点为空、操作最后一个节点）的常见陷阱。 5. 栈（Stack） 栈作为“后进先出”（LIFO）的抽象数据类型，其应用贯穿整个计算机科学。我们探讨了基于数组和基于链表的两种实现方式，并重点讲解了栈在函数调用栈（Call Stack）模拟、表达式求值（如中缀转后缀）中的实际应用。 6. 队列（Queue） 队列作为“先进先出”（FIFO）结构，是模拟任务调度、广度优先搜索的基础。本书详细解析了顺序队列存在的“假溢出”问题，并提供了高效的循环队列的C++实现，以及基于链表的动态队列实现。 第三部分：非线性数据结构（树与图） 本部分是全书的难点与重点，涉及递归思维的深入应用和复杂关系的建模。 7. 树结构基础与二叉树 树是层次化数据的标准表示。我们从树的基本术语（根、节点、度、深度、高度）入手，随后集中精力讲解二叉树的遍历方法（前序、中序、后序），并展示了递归和非递归（利用栈）两种实现方式的对比。 8. 二叉搜索树（BST）与平衡性 本章深入探讨了BST的查找、插入和删除操作。为了解决最坏情况下的性能退化问题（树退化成链表），我们引入了平衡二叉树的概念，并详细介绍了AVL树的旋转操作（左旋、右旋、双旋）及其维护平衡的逻辑。 9. 堆（Heap）结构与优先队列 堆作为一种特殊的完全二叉树，是实现优先队列（Priority Queue）的常用结构。我们详细阐述了最大堆和最小堆的构建过程，特别是上滤（Heapify-Up）和下滤（Heapify-Down）算法，并讲解了如何利用堆实现高效的Top K问题求解。 10. 图论基础与表示 图是建模复杂关系（如社交网络、地图导航）的强大工具。本章首先定义了图的基本概念（有向图、无向图、权重、路径），随后重点讲解了图的两种主要存储结构：邻接矩阵和邻接表，并分析了它们在时间和空间复杂度上的优劣权衡。 11. 图的遍历算法 我们系统地介绍了图的两种核心遍历策略： 广度优先搜索（BFS）：基于队列，用于寻找最短路径（无权图）。 深度优先搜索（DFS）：基于栈（或递归），用于拓扑排序、连通分量检测等。 12. 图的经典应用算法 本章覆盖了图论中的几个里程碑式算法： 最小生成树（MST）：详细解析了Prim算法和Kruskal算法的实现细节与复杂度分析。 最短路径问题：深入讲解了Dijkstra算法（处理非负权边）和Bellman-Ford算法（处理含负权边的图，并能检测负权环）。 第四部分：高级主题与排序算法 本部分着眼于排序的效率提升，以及对内存和递归的更深层次理解。 13. 基础排序算法回顾与分析 快速回顾了冒泡排序、选择排序、插入排序的实现与$O(n^2)$的局限性。 14. 高效比较排序 重点讲解了两种$O(n log n)$复杂度的算法： 归并排序（Merge Sort）：强调其稳定性和自底向上的实现思路。 快速排序（Quick Sort）：深入分析了枢轴（Pivot）选择对性能的影响，并给出了优化策略（如三数取中法）。 15. 非比较排序 针对特定数据范围，本书介绍了线性时间复杂度的排序算法： 计数排序（Counting Sort） 桶排序（Bucket Sort） 基数排序（Radix Sort） 16. 递归、分治与回溯 本章超越具体的数据结构，聚焦于解决问题的通用思想。通过汉诺塔、八皇后问题等经典案例，详细解析了分治法和回溯法的递归结构、基线条件，以及如何有效剪枝以提高效率。 本书特色 1. 纯粹的C++实现：所有数据结构和算法均使用标准C++编写，避免了特定库或语言特性的干扰，强调底层逻辑。 2. 详尽的伪代码与流程图：复杂的算法（如AVL旋转、Dijkstra松弛过程）配有清晰的图形化解释，辅助理解。 3. 性能导向：每种数据结构和算法的介绍，都紧密结合其时间与空间复杂度分析，培养读者对“高效”的直观感受。 4. 丰富的习题：每章末尾附有从基础巩固到复杂应用的多层次练习题，并提供了关键章节的解题思路提示，以促进知识的内化。 本书适合作为高等院校数据结构与算法课程的教材或参考书，也同样适合希望系统提升编程内功、准备技术面试的开发者。掌握这些核心工具，是迈向卓越软件工程师的必经之路。

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这本书给我的最大感受是“脚踏实地”。它不是一本让你快速入门然后感觉自己无所不能的“速成宝典”。相反，它要求读者投入时间和精力去理解每一个关键字背后的系统调用或内存操作。例如，在数据访问章节，作者没有直接推荐最新的ADO.NET连接方式（因为那是后来的技术），而是深入讲解了DAO和RDO的配置、连接字符串的书写，以及如何处理游标类型和事务锁定。这种对早期数据库连接方式的细致讲解，对于维护那些深度依赖JET数据库引擎的旧系统来说，是无价之宝。我记得有一次我的一个报表程序突然出现数据死锁，我翻阅书中的事务处理那一节，找到了关于乐观锁和悲观锁在VB6环境下的具体实现建议，最终定位并解决了问题。这本书的结构非常线性，从基础语法到UI设计，再到文件操作和网络通信（虽然是基于Socket的低级API调用），每一步都搭建在前一步的基础上，保证了知识体系的完整性，但也意味着如果你想跳着看某个高级章节，可能会因为缺乏前置知识而感到吃力。

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阅读这本书的过程，与其说是学习一门语言，不如说是在重温一个时代的软件开发哲学。它的叙事风格非常沉稳，几乎没有使用任何网络流行语或者过于花哨的比喻。每一章的逻辑衔接都像是严密的工程图纸，一步步将你引向最终的产品实现。我个人觉得，这本书的价值在于它对“面向对象”在VB6环境下的局限性和实现方式的探讨。VB6的“对象”概念与后来的C#或Java有着本质区别，它更偏向于“组件化”和“自动化模型”。书中花了很大篇幅去解释如何通过UserControl和PropertyBag来模拟更复杂的面向对象特性，这对于理解COM/ActiveX技术栈至关重要。当你能理解这本书中描述的这些底层机制时，你再去接触VB.NET或者更现代的语言时，会有一种豁然开朗的感觉——你会明白很多现代框架的便利性是如何建立在对历史技术取舍的基础上的。虽然界面设计部分略显过时（毕竟那个时代的IDE界面和控件风格已经不复存在），但其背后的设计原则，比如如何规划控件布局以适应不同分辨率的屏幕，依然具有参考价值。

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这本书的深度，远超我预期的“教程”范畴，更像是一部工具手册加实践指南的合集。我用了大约一个月的时间，按照书中的案例一步步敲代码、调试。最让我感到惊喜的是，它对错误处理机制的剖析非常透彻。在VB6时代，异常处理不像现代语言那样优雅，全靠`On Error GoTo`来堆砌逻辑。这本书没有回避这个“丑陋”的现实，而是详细分析了不同类型的运行时错误（如对象未设置引用、除零错误等）在不同情境下的处理策略，甚至还涉及到了如何编写健壮性强的外部DLL引用检查代码。这部分内容，市面上很多新出的教材为了追求简洁性，往往会一带而过。此外，书中关于用户自定义控件（OCX）的创建和注册过程，也做了详细的图文说明，虽然现在我们更多使用.NET Framework或更现代的框架来构建组件，但理解这个过程有助于我们理解VB6程序与底层操作系统的交互机制。有一点需要指出，书中对性能优化的讨论相对保守，更多集中在代码逻辑的清晰度上，对于大规模数据处理时的内存管理和循环优化，着墨不多，可能这也是那个时代编程环境的局限性吧。

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这本书拿到手的时候，我其实是抱着一种又期待又有点忐忑的心情。毕竟现在市面上那么多新的编程语言层出不穷，Visual Basic 6.0 听起来像是上个世纪的技术了。但是，我工作里确实遇到一些遗留系统需要维护和升级，那些系统很多就是用 VB6 写的。所以，我买了这本书，希望能快速找到突破口。这本书的排版看起来很传统，不像现在很多新兴技术书籍那样花哨，更多的篇幅是扎实的文字描述和代码示例。一开始读的时候，我主要关注的是它对基础概念的梳理，比如控件的属性、事件驱动模型的理解，还有ADO数据库连接的部分。作者在讲解这些基础模块时，总是习惯性地结合实际应用场景来展开，这一点非常实用。比如，在讲到MDI/SDI界面的设计时，它不是简单地罗列API函数，而是会通过一个小型项目的步骤来演示如何构建一个多文档界面，让你在实践中理解各个组件之间的协作关系。不过，坦白说，对于一个完全没接触过 VB 的新手来说，这本书的起点设置得略高了一点，有些基础的编程逻辑需要读者自己去脑补，但对于有其他编程语言背景的人来说，它能帮你迅速“翻译”出 VB 的思维方式。我特别欣赏它对早期Windows API调用的讲解，虽然现在已经很少用到，但在维护老系统时，这些知识点简直就是救命稻草。

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这本书的视角非常独特，它更像是一位经验丰富的老工程师在手把手教导你如何“修补”和“扩展”一个基于Windows生态系统的传统应用。它对VB6 IDE的熟悉程度，简直像是作者就是当年设计这个IDE的团队成员之一。比如，它会告诉你，当你在设计表单时，如何通过调整`ScaleMode`属性来精确控制像素与缇（Twip）的转换，以及在代码中如何利用GetDC/ReleaseDC等Windows API来绘制自定义图形，而不是仅仅依赖VB自带的绘图方法。这些偏底层的、与操作系统紧密耦合的知识点，是现代高级语言封装掉的部分，但恰恰是维护老旧、定制化强烈的VB6应用时急需的“内功”。这本书的不足可能在于，它对后来的Web化、移动化趋势几乎没有提及，完全聚焦于本地桌面应用。但瑕不掩瑜，如果你正身处一个VB6遗留系统的维护深渊，这本书提供的那些关于内存管理、API调用和COM组件交互的知识，是其他任何新技术教程都无法替代的，它更像是一份深入病灶的诊断书和手术指南。

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