C语言程序设计基础教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:刘娟

出品人:

页数:225

译者:

出版时间:2005-7

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787111163039

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 程序设计
• 基础教程
• 入门
• 编程
• 计算机科学
• 教材
• 学习
• 算法
• 数据结构

《数据结构与算法精讲：从理论到实践的系统化构建》 本书简介 在快速迭代的计算机科学领域，数据结构与算法是构建高效、可靠软件系统的基石。本书旨在为读者提供一个全面而深入的知识体系，系统地梳理核心数据结构的设计原理、实现细节及其在实际问题中的应用，并辅以经典算法的深入剖析与优化策略。我们不仅关注“是什么”，更侧重于“为什么”和“如何做”，致力于培养读者抽象思维能力和解决复杂问题的工程实践能力。 第一部分：数据结构的核心基石 本部分聚焦于构成现代计算世界的基础元素。我们将从最基本的逻辑结构和物理存储方式出发，逐步构建起复杂的抽象数据类型。 第一章：线性结构的深度探索 数组（Arrays）的本质与局限： 深入探讨静态数组和动态数组的内存布局、访问效率（$O(1)$ 随机访问）的成因，以及在内存碎片化环境下的实际性能考量。重点分析其在实现栈（Stack）和队列（Queue）时的优劣势。 链表家族的精细比较： 详细阐述单向链表、双向链表和循环链表的结构差异。特别关注在内存分配（指针开销）与操作（插入/删除的$O(1)$优势）之间的权衡。我们将实现一个高效的内存池（Memory Pool）机制来管理链表节点，以减少频繁的内存申请/释放带来的系统调用开销。 栈（Stack）与队列（Queue）的抽象与应用： 不仅限于书本上的基础操作，更会引入双端队列（Deque）及其在滑动窗口最大值（Sliding Window Maximum）等算法问题中的高效应用。讲解如何使用链表和数组实现优先级队列（Priority Queue）的底层机制。 第二章：非线性结构的几何与拓扑 树形结构：层级数据的组织艺术： 详尽解析树（Tree）的定义、遍历方法（前序、中序、后序、层序）。深入学习二叉搜索树（BST）的构建、查找、插入与删除操作，并分析其在最坏情况下的$O(n)$性能退化。 平衡的艺术——AVL树与红黑树（Red-Black Trees）： 重点剖析AVL树的旋转操作（LL, RR, LR, RL）以维持高度平衡。随后，我们将进入工业界更常用的红黑树，理解其五大维护性质，并详细推导在插入和删除后，如何通过颜色调整和旋转来保证对数时间复杂度$O(log n)$的严格性。 堆（Heap）：最大/最小元素的快速获取： 讲解二叉堆的数组实现方式，理解其满足堆序性的要求。重点讨论如何利用堆实现Dijkstra算法的优化（使用斐波那契堆的原理简介，以及二叉堆在实际工程中的应用场景）。 图论的基石： 定义图的术语（顶点、边、权重、有向/无向）。详述邻接矩阵（Adjacency Matrix）和邻接表（Adjacency List）的优劣势比较，尤其是在处理稀疏图和稠密图时的空间和时间复杂度差异。 第二部分：算法设计与分析的严谨方法 本部分将训练读者的算法思维，掌握分析算法效率和设计高效解决方案的通用范式。 第三章：算法效率的量化评估 渐近分析的精确度： 深入理解大O（$O$）、大Omega（$Omega$）和大Theta（$Theta$）符号的数学定义，并练习如何精确推导复杂函数的上下界。 递归与主定理（Master Theorem）： 讲解分治策略的本质，并系统应用主定理来解决形如 $T(n) = aT(n/b) + f(n)$ 的递推关系，这是分析分治算法（如快速排序）效率的关键工具。 空间复杂度与时间复杂度的权衡： 探讨如何通过牺牲空间来换取时间（例如，使用哈希表缓存中间结果）的工程决策。 第四章：排序与搜索的效率革命 经典排序算法的内部机制： 细致解析冒泡排序、插入排序和选择排序的$O(n^2)$复杂度成因。重点深入快速排序（Quick Sort），讨论不同的枢轴选择策略（Pivot Selection）对最坏情况的影响，并实现随机化快速排序。 归并排序（Merge Sort）的稳定性： 理解归并排序的合并过程，分析其在任何情况下都能保证的$O(n log n)$性能，并讨论其适用于外部排序的特性。 非比较排序的突破： 探讨计数排序（Counting Sort）、基数排序（Radix Sort）的工作原理，以及它们在特定数据范围下超越$O(n log n)$的秘密。 高效搜索： 实现二分查找（Binary Search）的迭代与递归版本，并讨论如何在旋转数组或部分有序数组中应用变种的二分查找。 第五章：图算法的实战部署 图算法是解决网络、路径规划、依赖关系等问题的核心。 图的遍历： 深入对比广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）的实现细节、应用场景（如迷宫求解、拓扑排序的实现基础）。 最短路径的寻觅： Dijkstra算法： 详细讲解其贪心策略，并说明为何它不能处理负权边。 Bellman-Ford算法： 分析其如何通过多次松弛操作检测负权环，并保证在存在负权边的图上找到最短路径。 Floyd-Warshall算法： 介绍其动态规划思想，用于计算所有顶点对之间的最短路径。 最小生成树（MST）： 详述Prim算法和Kruskal算法的机制，比较两者在不同图结构下的效率表现（Prim适用于稠密图，Kruskal适用于稀疏图）。 第六章：高级算法范式：动态规划与贪心 本部分是算法设计的两大核心思维框架。 贪心算法（Greedy Algorithms）： 理解贪心选择性质和最优子结构。通过活动选择问题、霍夫曼编码（Huffman Coding）等经典案例，辨析贪心策略的适用边界。 动态规划（Dynamic Programming - DP）： 强调DP的两大特性：最优子结构和重叠子问题。我们将使用自底向上（Tabulation）和自顶向下（Memoization）两种方法，系统解决背包问题（0/1 Knapsack）、最长公共子序列（LCS）、矩阵链乘法等核心DP问题，并重点分析状态转移方程的建立过程。 第七章：散列技术与集合管理 哈希表（Hash Tables）的构建： 讲解散列函数的关键特性（均匀性、雪崩效应），并深入对比解决冲突的链地址法（Separate Chaining）和开放寻址法（Open Addressing，包括线性探测、二次探测和双重散列）的性能差异和内存使用模式。 性能的保障：装载因子与再哈希（Rehashing）： 明确何时以及如何触发表的动态扩容，以保持平均$O(1)$的查找性能。 布隆过滤器（Bloom Filters）： 介绍这种空间高效的概率型数据结构，用于快速判断元素是否存在，并分析其误报率的数学基础。 本书特色与读者对象 本书的编写风格注重代码实现的可读性、严谨性和可移植性。所有的算法实现都将提供清晰的逻辑注释，并附带详细的复杂度分析表格。我们避免使用高级语言库函数对核心算法进行封装，而是要求读者亲手实现关键步骤，从而真正掌握底层逻辑。 读者对象： 1. 计算机科学、软件工程专业学生，希望系统性地打牢数据结构与算法基础的本科生及研究生。 2. 希望从脚本语言转向C/C++等底层语言，并致力于提升代码性能和系统理解能力的开发者。 3. 准备或正在面对技术面试，需要掌握经典算法和数据结构应用场景的工程师。 通过本书的学习，读者将不仅能熟练运用现有数据结构，更能根据实际应用场景的需求，设计出定制化、高性能的解决方案。

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这本《C语言程序设计基础教程》真是一本让人又爱又恨的“武功秘籍”。初次捧读，那种扑面而来的技术气息就让人心跳加速。它并没有像市面上很多入门书籍那样，上来就堆砌那些晦涩难懂的理论概念，而是非常巧妙地将基础知识点穿插在实际的案例中。我印象最深的是关于指针的部分，作者似乎深谙初学者的痛点，用极其形象的比喻，比如把内存地址比作小区的楼号和单元号，一下子就把这个“老大难”问题给捋顺了。书中对数据结构的初步介绍也做得非常扎实，虽然只是点到为止，但足够让人对后续的学习有一个清晰的框架认知。不过，我也得坦白，有些章节的深度对纯新手来说可能有点跳跃，比如在讲解位运算的时候，如果能再多提供几个贴近实际应用的场景来巩固理解，可能效果会更好。总的来说，这本书是为那些有一定自学能力、渴望快速上手并理解底层逻辑的读者量身打造的，它提供的是一把钥匙，而不是把所有门都给你推开。

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这本书的“气质”和市面上那些充斥着过时编译器的教材截然不同，它拥有一种面向现代开发的清晰感。我尤其欣赏它对标准库（Standard Library）的讲解，没有把那些头文件和函数当成单纯的记忆项来处理，而是将其视为解决实际问题的工具箱，详细阐述了每个工具的最佳使用场景。例如，对 `string.h` 中函数的介绍，不仅给出了功能描述，还明确指出了哪些函数存在缓冲区溢出的安全隐患，并推荐了更安全的替代方案，这种安全意识的培养是至关重要的。对我个人而言，书中关于预处理宏（Preprocessor Macros）的讲解部分，提供了很多业界常用的技巧，让我写出的代码更加简洁和可维护。唯一的遗憾是，关于结构体和共用体的内存对齐问题，如果能配上一些更直观的内存布局图示，可能理解起来会更轻松一些。总而言之，这是一本着眼于“写出好代码”而非仅仅“写出能跑的代码”的优秀教程。

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我是在一个非常偶然的机会下接触到这本《C语言程序设计基础教程》的，当时我正在为一门专业课做准备，急需一本能快速建立起C语言世界观的教材。这本书的叙事风格非常独特，它不像传统的教科书那样板着脸孔，反而更像一位经验丰富的工程师在跟你一对一交流。它的排版设计也很有自己的想法，大段的代码块都有清晰的注释，让你在阅读逻辑流时，不容易在细节上迷失方向。尤其让我惊喜的是，它在介绍到流程控制语句时，引入了大量的趣味性小实验，比如如何用循环来模拟钟摆的周期运动，这些都极大地激发了我继续钻研下去的兴趣。但话说回来，如果你是那种完全没有接触过任何编程语言的小白，这本书的“快节奏”可能会让你略感吃力。它在基础语法上的铺垫相对简略，似乎默认读者已经具备了某种逻辑思维基础。对于我这种有一些其他语言经验的人来说，它更像是一本高效的“C语言速查地图”，指引我快速定位和掌握C特有的那些核心特性。

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拿到这本《C语言程序设计基础教程》时，我本来没抱太大期望，毕竟C语言的书籍市场已经非常饱和了。但翻开第一章后，我立刻感受到了它那种独特的“轻盈感”。作者似乎非常懂得如何运用比喻和类比来消解编程的枯燥。它的语言风格非常口语化，读起来毫无压力，就像朋友在手把手教你一样，而不是高高在上的专家说教。例如，它用“交通规则”来解释运算符的优先级和结合性，这个比喻我至今记忆犹新。此外，书中对于函数递归的讲解，是我见过所有教程中处理得最巧妙的一个，它通过一个层层深入、再层层返回的视觉化过程，彻底打消了我对递归的恐惧。虽然它在某些高级数据结构（如红黑树、B树）上的介绍非常简略，但我认为这对于一本基础教程来说是明智的取舍，它把精力集中在了C语言的核心——内存和指针——的精深打磨上。这本书非常适合那些希望建立起扎实计算思维、并计划深入学习系统底层编程的读者。

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说实话，我买过不少C语言的书，很多都成了家里的“压箱底”收藏品。但《C语言程序设计基础教程》这本书，我竟然真的从头到尾啃下来了。它最打动我的地方，在于其对“工程实践”的重视。它不是只教你“怎么做”，更会告诉你“为什么要这么做”。例如，在讲解内存管理和动态分配时，作者没有止步于 `malloc` 和 `free` 的基本用法，而是深入探讨了内存泄漏的潜在风险以及如何在调试过程中定位这些问题，这种前瞻性的指导对于初入职场的程序员来说价值连城。书中关于文件操作的部分也处理得非常到位，特别是对不同文件读取模式的细致区分和实际操作演示，让人印象深刻。当然，作为一个“基础教程”，它在高级主题上的覆盖自然有限，比如对于多线程和网络编程的探讨就比较浅尝辄止，这也在情理之中。但它成功地为这些更深层次的学习打下了一个极其坚固的“地基”，保证你在未来向上搭建时不会出现结构性问题。

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