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出版者:清华大学出版社

作者:Paul J.Deitel

出品人:

页数:1096

译者:

出版时间:2002-9-1

价格:99.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787900643421

丛书系列:

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图书简介：深入探索现代数据结构与算法的基石 《算法之钥：数据结构与复杂度解析》 内容提要 本书旨在为读者提供一套全面、深入且实用的数据结构与算法知识体系，重点关注现代计算环境中至关重要的核心概念、设计范式以及性能分析方法。我们力求超越纯粹的理论阐述，通过大量的实际案例、伪代码分析和高效实现技巧，帮助读者构建起坚实的计算思维基础，从而能够设计出既正确又高效的软件系统。 本书的结构经过精心设计，首先从基础概念入手，逐步攀升至复杂的高级主题，确保初学者能够平稳过渡，而有经验的开发者也能从中找到新的启发。 第一部分：计算思维的基石与性能评估 本部分是理解后续所有内容的基础。我们首先探讨计算的本质，介绍算法的精确定义、逻辑严谨性要求，以及不同计算模型（如图灵机模型）对算法设计的启发。 复杂度分析的艺术： 我们将花费大量篇幅深入讲解渐进分析，包括大 O、大 Ω 和大 Θ 符号的精确含义和应用场景。重点剖析常数因子、最坏情况、最好情况和平均情况分析的差异。引入主定理（Master Theorem） 的详细推导与应用，帮助读者快速评估递归算法的复杂度。此外，我们还会讨论摊还分析（Amortized Analysis），这是理解动态数组、斐波那契堆等数据结构性能的关键工具。 数学预备知识： 简要回顾离散数学中与算法分析紧密相关的部分，包括概率论基础（用于分析随机化算法）、数论中的基础概念，以及组合数学在计数和排列问题中的应用。 第二部分：核心线性与非线性数据结构 本部分详细介绍了计算机科学中最常用、最基础的存储与组织方式，并侧重于它们在内存管理和实际应用中的权衡。 数组与链表的高级应用： 不仅仅是静态数组和简单链表的介绍，我们将深入探讨动态数组（Resizable Arrays） 的底层实现机制——如何高效地进行扩容操作，以及摊还分析如何证明其平均 $O(1)$ 插入时间。对于链表，重点分析双向链表、循环链表，并引入内存局部性（Locality of Reference） 的概念，解释为什么在某些场景下，顺序存储的数组性能优于逻辑上相邻的链表。 栈、队列与递归： 详细分析栈和队列在任务调度、表达式求值（如使用后缀表达式）中的应用。递归的实现、尾递归优化（TCO）的原理及其在不同编译器中的支持情况是本章的重点。 树结构精讲： 二叉树与遍历： 前序、中序、后序遍历的原理与应用，以及层序遍历在广度优先搜索中的核心地位。 二叉搜索树（BST）： 详细阐述其查找、插入、删除操作的 $O(log n)$ 期望时间，并分析其在数据退化（即形成一条直线）时的性能瓶颈。 平衡树的实现哲学： 深入剖析 AVL 树 和 红黑树（Red-Black Trees） 的旋转机制、颜色属性和插入/删除后的再平衡过程。我们将提供完整的红黑树插入过程的案例分析，展示其如何保证最坏情况下的对数时间复杂度。 B 树与 B+ 树： 专门为外部存储（磁盘 I/O）设计的数据结构。详细解释 B 树的多路搜索特性，以及 B+ 树如何通过叶子节点链表实现高效的范围查询，这是数据库索引设计的核心。 第三部分：高效搜索与排序算法的深度解析 排序和搜索是衡量编程能力的重要标尺。本部分不仅介绍标准算法，更侧重于理解它们在不同数据分布下的适用性。 排序算法的家族谱系： 比较排序的下界： 严格证明基于比较的排序算法的最坏情况时间复杂度不可能优于 $O(n log n)$。 快速排序（Quick Sort）： 深入探讨枢轴（Pivot）的选择策略（如中位数的中位数），以及如何通过合理的划分实现更稳定的性能。 归并排序（Merge Sort）： 分析其稳定性的来源，以及如何在内存受限的环境下实现外排（External Sorting）。 线性时间排序： 针对特定约束（如整数范围），详细解析 计数排序 (Counting Sort)、基数排序 (Radix Sort) 的工作原理和实现细节。 搜索技术： 除了标准的二分查找，我们将探讨在动态数组和平衡树中的查找优化。 第四部分：图论算法的实际应用 图结构是建模复杂关系（网络、依赖、路径）的终极工具。本部分关注图的表示、遍历以及关键的最短路径问题。 图的表示方法： 详尽对比邻接矩阵和邻接表的优缺点，特别是它们在空间复杂度、稀疏图与稠密图中的性能差异。 图的遍历： 深入理解深度优先搜索（DFS） 和 广度优先搜索（BFS） 的机制，并展示它们如何应用于拓扑排序、连通分量查找以及迷宫求解。 最短路径问题： 单源最短路径： 详尽推导和应用 Dijkstra 算法，重点讨论其对权值非负的要求，以及使用优先队列（通常是二叉堆）优化后的性能。 所有对最短路径： 介绍 Floyd-Warshall 算法 的动态规划思想及其在关系传递中的应用。 含负权边的处理： 详细分析 Bellman-Ford 算法 如何检测负权环，并解释其与线性规划的隐秘联系。 第五部分：高级主题与算法范式 本部分聚焦于解决更复杂问题的强大设计模式和数据结构。 堆结构与优先队列： 详细讲解二叉堆的结构和操作，并着重介绍 斐波那契堆 (Fibonacci Heap)，分析其在实现特定图算法时（如更优化的Prim或Dijkstra）的理论优势，尽管其实际复杂度常受常数因子影响。 动态规划（DP）： 强调 DP 的两大核心要素：最优子结构和重叠子问题。通过经典的背包问题（0/1 和无界）、最长公共子串等案例，展示如何构建状态转移方程，并分析从递归到记忆化搜索到自底向上迭代的优化过程。 贪心算法与回溯法： 区分这两种策略的适用边界。贪心算法的局部最优选择性质的证明方法。回溯法（Backtracking）在解决如八皇后问题、数独求解等约束满足问题中的系统化应用。 哈希技术： 深入讲解哈希函数的设计原则（均匀性、雪崩效应）。重点分析冲突解决策略，包括链式法和开放寻址法（线性探测、二次探测、双重哈希），以及如何维护负载因子以保证 $O(1)$ 的平均访问时间。 总结 本书旨在培养读者对算法的直觉和严谨的数学分析能力。学习完本书后，读者将能够自信地选择最合适的数据结构和算法来解决实际工程中的性能瓶颈问题，并能评估和证明其解决方案的正确性与效率。掌握这些工具，是迈向高级软件架构师的必经之路。

评分☆☆☆☆☆

非常具有实用性。不过要进阶只看这个是不够的啊，一般人看看也就可以了，其实作者也说了主要是讲c语言的。c++内容也很充实，但有些部分省略了，我看完了c和c++部分，脉络都比较清晰，java呢，只提供了一个基本框架，算是引起读者兴趣，编写几个小程序这种程度。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

随着项目需求的不断变化，我需要不断地学习和掌握新的技术。《C/C++/Java 程序设计经典教程》这本书为我提供了一个非常好的学习平台。它不仅仅是静态的知识罗列，更像是一个动态的指导手册，能够帮助我适应不同的开发场景。在项目中遇到需要高性能计算的场景时，我可以回头翻阅书中关于C++底层优化和内存管理的部分。当需要开发跨平台应用程序时，我可以借鉴书中关于Java的JVM机制和标准库的讲解。即使在日常的Web开发中，书中关于数据结构和算法的深入分析，也能为我提供解决实际问题的思路。这本书最宝贵的地方在于，它提供了一个通用的视角，让我在面对不同的技术挑战时，能够从根本上理解问题，并找到最合适的解决方案。它不仅仅是一本书，更是一种能够伴随我职业生涯成长的工具。

评分☆☆☆☆☆

在学习新技术的过程中，我总是希望能够找到一本能够帮助我建立扎实基础，并且能够举一反三的书。《C/C++/Java 程序设计经典教程》无疑满足了我的这一需求。它不仅仅是讲解了C、C++和Java这三门语言的语法和特性，更重要的是，它渗透了许多通用的编程思想和原则。例如，在讲解错误处理时，它不仅介绍了C语言的返回值和错误码，C++的异常处理机制，还对比了Java的checked exception和unchecked exception，并分析了各自的应用场景和优缺点。这让我明白，无论使用哪种语言，如何优雅、有效地处理错误都是一个关键的课题。书中对代码的可读性、可维护性和可扩展性的强调，也贯穿于整个教程之中。它通过示例代码的优化和重构，让我体会到了编写“好代码”的重要性。这本书为我打下了坚实的编程基础，并且培养了我独立解决复杂编程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

作为一个热衷于优化和性能调优的开发者，我一直在寻找能够深入揭示程序运行时机理的书籍。《C/C++/Java 程序设计经典教程》这本书在这一点上给了我极大的惊喜。它不仅仅介绍了每种语言的语法，更重要的是，它深入剖析了这些语言在底层是如何工作的，以及这些工作方式对性能的影响。例如，在C++部分，它详细解释了编译器如何进行优化，包括内联、循环展开等，并指导我如何编写能够最大化编译器优化效果的代码。在Java部分，它则详细介绍了JVM的即时编译器（JIT）的工作原理，以及如何通过编写符合JIT优化模式的代码来提升程序的运行效率。书中对内存模型、线程同步等方面的深入探讨，也为我理解并发场景下的性能瓶颈提供了清晰的思路。通过学习这本书，我不仅能够写出功能正确的代码，更能写出高效、可靠且易于优化的代码。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有着数年编程经验的老鸟，我一直在寻找一本能够系统性梳理C、C++和Java这三大主流语言编程思想的宝典。《C/C++/Java 程序设计经典教程》无疑就是我梦寐以求的那一本。在翻阅这本书之前，我对这三种语言的理解大多是零散的，是通过各种技术博客、碎片化教程以及实际项目需求拼凑起来的。虽然也能完成任务，但总感觉缺少一条贯穿始终的脉络，使得我在跨语言应用时，容易陷入“这门语言怎么做？”的重复性思考。而这本书，恰恰弥补了我的这一短板。它不仅仅是语言特性的罗列，更深入地剖析了每种语言在设计之初所蕴含的哲学思想，例如C语言的底层操控力，C++对面向对象和泛型编程的极致追求，以及Java强调的“一次编写，到处运行”的跨平台理念。作者通过清晰的逻辑线，将这看似独立的语言体系巧妙地连接起来，让我能够从更宏观的视角去理解它们之间的异同，以及如何在不同场景下选择最合适的工具。书中对数据结构和算法的讲解也异常精彩，它并没有止步于理论，而是结合每种语言的特性，提供了多种实现方式，并详细分析了各自的优劣。例如，在讲解链表时，它不仅展示了C语言指针的灵活运用，也对比了C++的STL实现，最后还演示了Java如何利用集合框架来高效构建。这种“举一反三”式的教学方式，极大地提升了我的学习效率和对编程的深入理解。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对计算机体系结构和操作系统原理有着浓厚兴趣的学习者。《C/C++/Java 程序设计经典教程》这本书，在帮助我理解这些底层知识方面，起到了至关重要的作用。它并没有直接跳到高层抽象，而是从C语言的基础出发，逐步深入到内存管理、指针运算等与硬件交互密切相关的概念。通过对C语言指针和内存布局的深入剖析，我能够更直观地理解程序是如何在内存中存储和访问数据的。接着，在讲解C++时，它巧妙地将面向对象的设计模式与内存布局联系起来，让我理解了对象在内存中的实际表示方式，以及虚函数调用等操作是如何实现的。而Java的部分，则让我认识到了JVM作为虚拟机的抽象层，如何屏蔽了底层的硬件差异，并通过垃圾回收机制实现了自动化的内存管理。书中对不同语言在处理数据类型、字节序等方面的差异的阐述，也让我对计算机底层的工作原理有了更深刻的认识。这本书为我打开了一扇通往更深层次计算机科学理解的大门。

评分☆☆☆☆☆

在实际的项目开发中，我们常常会面临各种各样的问题，从性能瓶颈到内存泄漏，再到并发控制的复杂性。《C/C++/Java 程序设计经典教程》这本书为我提供了宝贵的参考和解决方案。它不仅仅停留在语法层面，更深入地探讨了在实际编程中经常遇到的各种挑战，并提供了行之有效的应对策略。例如，在讲解C++的性能优化时，书中不仅介绍了编译器优化选项，还深入分析了CPU缓存、指令流水线等底层机制对代码性能的影响，并结合实际代码演示了如何进行微观调优。在并发编程方面，它详细讲解了C++的std::thread和mutex，Java的synchronized关键字和Lock接口，并对比了它们在锁粒度、死锁预防等方面的异同。更让我惊喜的是，书中还包含了一些关于常见算法在不同语言中的实现和性能对比，这对于我在项目初期进行技术选型和性能评估时，提供了非常有价值的参考。这本书就像一个经验丰富的导师，能够在我遇到困难时，提供切实可用的指导。

评分☆☆☆☆☆

对于许多初学者来说，C、C++和Java这三门语言的入门门槛似乎都有些陡峭，尤其是在理解指针、内存管理、对象生命周期等概念时，常常会感到力不从心。《C/C++/Java 程序设计经典教程》在这一点上做得非常出色。它通过大量精心设计的示例代码，以及循序渐进的解释，将这些复杂的概念变得易于理解。我记得在学习C语言的指针时，书中用了非常形象的比喻，将指针比作“地址簿”，让我瞬间就明白了指针的本质。在讲解C++的RAII（Resource Acquisition Is Initialization）时，它不仅给出了正确的代码模式，还详细解释了为什么这种模式能够有效地避免资源泄露，这对于我这种容易忽略细节的人来说，简直是救星。而到了Java部分，它则着重讲解了如何利用Java的垃圾回收机制来简化内存管理，并通过实际案例展示了如何编写健壮且高效的Java代码。这本书最吸引我的地方在于，它并没有回避任何一个“难点”，而是勇敢地将它们一一呈现，并提供最清晰、最有效的解决方案。它让我明白，编程不是一种“魔法”，而是一种可以通过学习和实践掌握的技能，而这本书就是我最好的向导。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够帮助我理解各种编程范式的书籍，从过程式、面向对象到泛型编程，这三门语言在其中扮演着至关重要的角色。《C/C++/Java 程序设计经典教程》这本书正是这样一本内容丰富、视角独特的著作。它不仅仅是语言特性的罗列，更重要的是，它深入探讨了每种语言所支持的不同的编程范式。在C语言部分，它展示了如何利用函数和模块化的思想构建大型程序。在C++部分，它则详细介绍了面向对象编程的核心概念，如封装、继承和多态，并进一步展示了模板元编程在实现泛型算法和数据结构方面的强大能力。而Java部分，它则强调了面向对象设计的优雅与简洁，以及如何利用其丰富的API和设计模式来构建复杂的应用程序。书中通过大量的对比和分析，让我能够清晰地看到不同范式在解决同一问题时的优劣，从而培养了我根据具体需求选择最合适编程范式的能力。这本书让我认识到，编程不仅仅是写代码，更是对问题进行抽象和建模的过程。

评分☆☆☆☆☆

我一直对计算机科学的底层运作机制充满好奇，但接触到的许多教材往往过于理论化，或者过于偏重某一种特定语言的实现细节，导致难以形成一个全面的认识。《C/C++/Java 程序设计经典教程》这本书的出现，可以说彻底改变了我的学习路径。它以一种非常务实且由浅入深的风格，将C语言的内存管理、指针操作，C++的面向对象特性、模板元编程，以及Java的JVM、垃圾回收机制等核心概念，如同剥洋葱一般层层解析。我特别欣赏作者在讲解C++的类继承和多态时，并没有简单地给出代码示例，而是深入探讨了虚函数表和vptr的工作原理，这让我对面向对象编程的动态绑定有了更透彻的理解。同样，在Java部分，关于JVM的类加载过程和字节码执行的讲解，也让我受益匪浅。这本书不仅仅是教学，更像是在引导读者进行一次深入的“解剖”：它告诉你“是什么”，更告诉你“为什么”以及“如何做得更好”。当我遇到书中提到的性能优化问题时，它会提供针对C、C++和Java不同层面的优化建议，而不是简单地给出一个“银弹”式的解决方案。这种注重原理、强调实践的教学方式，让我能够真正掌握编程的精髓，而不是仅仅停留在语法层面。

评分☆☆☆☆☆

作为一名需要不断提升自身技术栈的开发者，我深知掌握多门编程语言的重要性，但如何在不同语言之间建立联系，并触类旁通，却是一直困扰我的问题。《C/C++/Java 程序设计经典教程》这本书的出现，为我解决了一个巨大的难题。它不仅仅是将这三门语言的知识点分开介绍，而是通过巧妙的章节设计，让我能够清晰地看到它们之间的演进关系和相互借鉴之处。例如，在讲解面向对象编程时，它首先从C++的类和对象的概念入手，然后过渡到Java如何在此基础上进行抽象和封装，并进一步阐述了C++在某些方面继承了C的低层控制力，而Java则更加侧重于安全性与易用性。书中对泛型编程的讲解也让我印象深刻，它不仅展示了C++模板的强大，还对比了Java的泛型，分析了它们在类型擦除和运行期类型信息等方面的差异。这种跨语言的比较和分析，让我能够更深入地理解每种语言的设计哲学，并学会从不同角度思考问题。通过学习这本书，我发现我的编程思维变得更加开阔，解决问题的思路也更加多元化。

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[曾经所读] 上大学后买来入门C/C++/Java……中规中矩

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