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出版者:北京大学出版社

作者:林章庆

出品人:

页数:317

译者:

出版时间:2002-6

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787301056813

丛书系列:

图书标签:

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深入探索数据结构与算法的奥秘：C++实现精讲 本书简介 在计算机科学的广阔领域中，数据结构与算法无疑是构建高效、可靠软件系统的基石。本书《深入探索数据结构与算法的奥秘：C++实现精讲》旨在为有志于精通底层原理和提升编程实践能力的读者，提供一本全面、深入且极具操作性的技术指南。我们跳脱出传统教材的理论堆砌模式，采用C++作为实现语言，将抽象的算法概念与实际的代码实现紧密结合，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。 第一部分：夯实基础——C++现代编程范式与数据结构基石 本部分将引导读者回顾并深化对现代C++特性的理解，这些特性是高效实现复杂数据结构的必要工具。 第1章：C++现代特性回顾与泛型编程基石 我们将从面向对象编程（OOP）的深入应用出发，重点讲解C++11/14/17引入的关键特性，如右值引用、移动语义（Move Semantics）对性能的优化作用，以及`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`在资源管理（RAII）中的核心地位。随后，我们将深入探讨模板（Templates）的底层机制，包括编译期多态的实现原理，以及如何使用`typename`和`class`关键字的细微差别。本章还会引入Concepts（C++20），展示如何为泛型算法添加更清晰的约束，避免复杂的SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）技巧。 第2章：线性结构的高效实现与性能考量 线性数据结构是所有复杂结构的基础。本章将详细剖析动态数组（Vector）的内存分配策略、扩容机制（如指数增长）的数学原理，并对比标准库`std::vector`的内部实现。接着，我们转向链表结构，不仅实现单向、双向链表，更会深入研究循环链表，并探讨在C++中如何使用智能指针安全地管理链表节点的生命周期，避免内存泄漏和悬挂指针的风险。栈（Stack）和队列（Queue）的抽象及其在函数调用栈和任务调度中的实际应用也将被细致分析，实现将以上结构作为底层支撑的缓冲区（Buffer）模型。 第3章：抽象数据类型（ADT）与内存的精细控制 本章聚焦于那些依赖于更复杂内存布局的ADT。我们将实现一个高效的双端队列（Deque），重点分析其使用块状数组（或称为分块存储）来平衡随机访问和两端插入/删除的效率。此外，我们还会探讨关联容器的底层实现逻辑，但重点放在如何用C++手动构建基于哈希表（Hash Table）的结构。这包括：经典哈希函数的设计（如DJB2、FNV-1a），处理冲突解决策略（开放寻址法、链地址法）的优劣势对比，以及实现自动扩容和负载因子的动态调整机制。 第二部分：树形结构与分层管理艺术 树结构是处理层级关系和实现快速搜索的核心。本部分将从基础的有序树讲到复杂的自平衡结构。 第4章：二叉树的遍历、平衡与应用 我们将从最基础的二叉树（Binary Tree）开始，详细讲解前序、中序、后序遍历的递归与非递归（使用栈辅助）实现。随后，进入核心的二叉搜索树（BST）的构建、查找和删除操作，并分析其在最坏情况下的性能退化（即退化为链表）。为解决此问题，本章将详尽介绍AVL树的旋转操作（单旋、双旋）的数学推导和精确编码，确保树的高度始终保持平衡。 第5章：面向高性能搜索的红黑树精讲 红黑树（Red-Black Tree）是C++标准库关联容器（如`std::map`和`std::set`）的默认底层实现。本章将完全剥离STL的封装，从零开始构建一个符合所有红黑树性质的C++实现。我们将重点解析插入和删除操作后，如何通过颜色翻转（Color Flip）和旋转操作来维护五个核心性质。这部分内容对理解高性能查找和排序算法至关重要。 第6章：B树、B+树及其在数据库中的角色 针对大规模数据存储和外部存储（磁盘I/O）的优化，本章转向B树和B+树。我们将解释为什么它们比二叉搜索树更适合磁盘操作，特别是B+树如何通过将所有数据记录存储在叶子节点，并用链表连接叶子节点来优化范围查询。本书将模拟数据库索引的读取过程，展示如何通过调整M值（节点阶数）来适应不同的块大小。 第三部分：图论：复杂关系的建模与求解 图（Graph）是建模网络、依赖关系和路径问题的通用工具。本部分专注于图的表示方法和经典算法的实践。 第7章：图的表示法与基础遍历 我们将探讨邻接矩阵和邻接表两种表示法的优劣势，并根据不同的应用场景（稀疏图与稠密图）选择合适的实现。随后，我们将实现图的深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）。DFS的应用将扩展到拓扑排序的实现，这对于编译依赖管理和任务调度至关重要。 第8章：最短路径与最小生成树算法 本章是图算法的核心。我们将详尽实现并对比Dijkstra算法（单源最短路径）和Bellman-Ford算法，重点分析后者如何有效检测负权环路。对于无权图，BFS的效率优势将被强调。接着，我们将实现Floyd-Warshall算法，用于求解所有顶点对之间的最短路径，并讨论其时间复杂度带来的实际约束。在最小生成树方面，本书将清晰地演示Prim算法和Kruskal算法，并分析它们在不同图结构下的性能表现，特别是如何利用堆（Heap）优化Prim算法的效率。 第四部分：高级算法与性能优化 本部分将探索更复杂的、依赖于特定数学结构和高级抽象的算法。 第9章：排序算法的深度剖析与稳定性探究 我们不仅会实现经典的插入排序、选择排序等$O(N^2)$算法，还会重点对$O(N log N)$的排序方法进行深入分析。快速排序的实现将聚焦于分区（Partitioning）策略的选择（如Lomuto vs. Hoare），并探讨如何通过三数取中法或随机化来避免最坏情况。归并排序的稳定性保证将被严格检验。此外，我们还将介绍堆排序（Heap Sort），并展示如何使用C++的`std::priority_queue`作为其高效实现的基础。 第10章：动态规划（DP）与贪心策略的界限 动态规划是解决具有重叠子问题和最优子结构问题的强大工具。本章将通过经典的背包问题（0/1 Knapsack、Unbounded Knapsack）和最长公共子序列案例，详细讲解自底向上（Bottom-Up）和自顶向下（Top-Down，带备忘录）的实现范式。随后，我们将探讨贪心算法的应用场景，并辅以反例，清晰界定贪心策略适用的严格条件，避免读者将两者混淆。 第11章：字符串匹配与高级数据结构 本章关注字符串处理的高效算法。我们将实现KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法，详细解析其核心——失配函数（Failure Function）的构建过程，以避免不必要的字符回溯。此外，本书还会引入Trie（前缀树），展示其在字典快速查找和自动补全系统中的巨大优势。 附录：性能测试与基准化 本书最后将提供一套使用C++标准库`std::chrono`进行精确计时的方法论，指导读者如何科学地对不同算法实现进行性能基准测试，并分析缓存效应、内存访问模式对最终运行时间的影响，确保读者构建的不仅是正确的算法，更是高性能的实践代码。

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我是一个对界面设计有一定偏执的办公族，我总觉得，即使是内部文件，也得看起来赏心悦目。我过去尝试过好几本关于Office美化的书籍，它们大多只停留在教你换个背景颜色或者用个好看的模板，缺乏系统性。然而，这本《Office XP三合一教程》里关于“视觉优化”的部分，虽然是针对那个年代的软件，但其设计理念至今仍有参考价值。特别是它在讲解如何利用“绘图工具栏”和“SmartArt”来提升数据表现力时，引入了一些色彩心理学和信息层级构建的原则。它不是简单地告诉你“点击这个按钮”，而是告诉你“为什么”要用这种布局或配色方案。举个例子，它深入分析了如何通过对比度来强调关键数据，以及如何在不使用过多花哨效果的前提下，让Excel图表的主次分明。我以前觉得Excel图表就是默认的蓝柱子和红线，看了这本书后，我学会了如何用渐变色区分不同年度的数据系列，让图表瞬间“活”了起来。对于追求细节和完美呈现的用户来说，这本书在“如何做得更好看”这个问题上，给出了超越基础操作的指导。

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说实话，我买这本书的时候是抱着试试看的心态的，毕竟“三合一”听起来有点像大杂烩，我担心内容会浅尝辄止，什么都讲了但什么都没讲深。我的主要目的是想精通Word的长文档排版和引用管理，因为我经常需要撰写一些需要大量脚注和目录引用的技术报告。让我意外的是，这本书在Word的高级排版模块上着墨颇多。它详细拆解了样式（Styles）的创建与应用，这才是真正提高效率的关键点，而不是像其他书那样只停留在基础的字体字号调整上。我跟着书里的步骤，成功地为我的报告建立了一套统一的格式模板，修改标题级别时，整个文档结构能瞬间同步更新，省去了我过去手动调整每一页页码和章节标题的噩梦。更别提它对交叉引用和图表编号的讲解，清晰到我第一次不用跳到文档的另一头去确认引用的准确性。这种对核心生产力工具的深入剖析，让我觉得这本书的价值远超其标价。它确实是针对XP时代办公软件的经典用法进行了梳理和优化，让那些曾经困扰我多年的排版难题迎刃而解。

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这本《Office XP三合一教程》对我来说，简直就是一份迟到的救星。我一直对电子表格和演示文稿有些畏惧，总觉得那是专业人士才能玩转的工具。直到我决定要整理我那些堆积如山的家庭账目和准备一次重要的工作汇报，我才不得不硬着头皮开始学习。市面上很多教程都太学术化了，动辄就是冗长的理论和密密麻麻的术语，看得我头昏脑涨。但是这本“三合一”的书，最让我惊喜的是它的实用性。它没有一开始就给我灌输那些晦涩的菜单栏结构，而是直接上手教我如何解决实际问题。比如，它教我如何在Excel里利用“自动筛选”功能快速找出上个月的开销大头，那种豁然开朗的感觉，比我硬啃了半个月的官方帮助文档都要有效率。再说到PowerPoint部分，书里详尽地讲解了如何设计既专业又不失美观的幻灯片布局，特别是关于图表美化和动画过渡的技巧，简直是手把手教的。我以前做的PPT总感觉灰头土脸，用了书里的技巧后，老板都点名表扬了我的汇报视觉效果提升了一个档次。这完全不是那种空洞的“软件功能介绍大全”，而是实实在在的“问题解决方案手册”，对于像我这种需要快速上手、追求效率的普通用户来说，简直太贴心了。

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我对这本教程的评价，需要从它所处的时代背景来看。XP时代的Office与现在的Office 365在界面和功能上有着显著的区别，但本书最大的功绩在于，它抓住了核心的逻辑和操作的“肌肉记忆”。我最近在维护一些老旧的系统文档，那些文档都是用Office XP制作的，如果我没有一本能准确对应那个操作环境的指南，维护起来会异常困难。这本书提供的操作路径和快捷键，完美契合了那个版本的软件环境。比如，它对“任务窗格”的使用频率和优化建议，在现在的新版本中已经不那么突出了，但对于处理那些老文档时，任务窗格依然是效率的关键。此外，书中对宏（Macro）的入门介绍，虽然基于VBA的早期版本，但其讲解的事件驱动和基础流程控制的逻辑，依然是理解自动化脚本的良好开端。它像一个“数字考古学”的指南，帮助我顺利地在新旧环境之间架起沟通的桥梁，确保了历史数据的可读性和可编辑性。

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我一直认为，学习软件教程，最忌讳的就是那种流水账式的操作罗列。我希望教程能像一位经验丰富的前辈，在关键的路口给出明确的指引和最佳实践。这本《Office XP三合一教程》在“疑难排解”和“效率进阶”这一块做得非常出色。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的它教会了我“为什么这样做会更稳定”。例如，在Access数据库模块中，它花了大篇幅讲解了“表间关系”的规范化设置，并详细说明了如果关系设置不当会导致数据冗余和查询错误。这种对底层逻辑的强调，避免了许多新手在快速搭建系统时留下的“定时炸弹”。我记得有一次我的一个简单查询突然报错，我查阅了书中的“常见错误代码分析”那一章，很快就定位到了是因为忘记设置主键的完整性约束。这本书的价值就在于，它提前预判了用户可能遇到的那些“卡壳点”，并提供了结构化的解决方案，而不是让你在遇到问题时无头苍蝇般乱撞。它培养的是一种系统性的、注重规范的办公思维，这比单纯记住几个按键要宝贵得多。

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