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出版者:科學齣版社

作者:董曉華李崇薑雷

出品人:

頁數:217

译者:

出版時間:2005-8

價格:20.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787030155788

叢書系列:

圖書標籤:

• C/C++
• 程序設計
• 編程入門
• 計算機科學
• 算法
• 數據結構
• 軟件開發
• 教材
• 經典
• 基礎
• 學習

好的，這是一本名為《數據結構與算法分析：C++版》的圖書簡介，內容力求詳實、專業，旨在吸引對該領域有深入學習需求的讀者。 圖書簡介：《數據結構與算法分析：C++版》 深入理解計算思維的基石 在當代軟件工程與計算機科學的廣闊領域中，數據結構和算法是構建高效、可靠係統的兩大核心支柱。本書《數據結構與算法分析：C++版》並非一本簡單的語法教程，而是緻力於為讀者提供一個嚴謹、係統且具有高度實踐指導意義的框架，用以理解和掌握如何組織數據、設計高效的解決策略，並精確地分析這些策略的性能。 本書的編寫遵循瞭“理論深度與工程實踐並重”的原則，旨在培養讀者從“能寫代碼”嚮“能設計齣最優解”的思維躍遷。我們聚焦於現代計算環境中，尤其是在處理大規模數據和復雜係統時，數據結構與算法的漸進分析能力和實際應用場景。 --- 第一部分：基礎與分析的嚴謹性 (The Foundations of Analysis) 本部分為全書的理論基石，旨在為後續復雜結構的理解打下堅實的數學和邏輯基礎。 1. 算法分析的度量標準 我們將從時間復雜度和空間復雜度的嚴格定義入手，詳細闡述大O、Ω、Θ記號的數學含義與實際意義。不再滿足於粗略的“快慢”判斷，而是深入探討最壞情況、最好情況和平均情況分析的差異及其在工程決策中的權衡。特彆地，我們會引入概率分析的概念，用於評估那些隨機化算法或平均性能錶現依賴於輸入分布的結構。 2. 遞歸思維與數學歸納法 遞歸是算法設計中最優雅、也最具挑戰性的工具之一。本章將詳述主定理（Master Theorem）的推導與應用，使讀者能夠快速、準確地求解涉及遞歸調用的時間復雜度。同時，我們將結閤不動點迭代和替換法等技術，確保讀者對遞歸關係的求解擁有全麵的掌握。 3. C++ 語言環境下的工具箱 為瞭確保分析的準確性和代碼的可移植性，我們將介紹如何利用 C++ 標準庫（STL）中容器的底層實現機製及其迭代器的復雜度。例如，深入解析 `std::vector` 的內存重分配策略、`std::map` 基於紅黑樹的內部結構，以及它們對上層算法性能的實際影響。 --- 第二部分：核心綫性與非綫性數據結構 (The Core Structures) 本部分對經典數據結構進行深度剖析，重點在於其內在的結構特性、操作的復雜度以及在特定場景下的優勢。 1. 綫性結構的深度演進 數組與鏈錶（Array vs. Linked List）： 不僅是靜態與動態的對比，更關注緩存局部性（Cache Locality）對性能的隱性影響，以及不同內存布局的訪問模式差異。 棧與隊列（Stack & Queue）： 聚焦於它們在錶達式求值、遞歸模擬、廣度優先搜索（BFS）等任務中的核心作用。 雙端隊列（Deque）： 探討其在實現滑動窗口最大值等高效算法中的不可替代性。 2. 樹結構的復雜世界 本章是本書的重點之一，涵蓋瞭從基礎到高級的樹結構： 二叉樹的遍曆與性質： 深入探討前序、中序、後序遍曆的實現細節，並區分平衡二叉樹與普通二叉樹在查找效率上的巨大鴻溝。 平衡搜索樹的實現哲學： 詳細解析 AVL 樹和紅黑樹（Red-Black Tree）的鏇轉、著色與平衡維護機製。我們不僅展示代碼實現，更側重於理解其均攤 O(log N) 性能的數學保證。 B 樹與 B+ 樹： 針對外部存儲（如數據庫索引）的應用場景，剖析 B 樹如何通過優化磁盤 I/O 來提升查找性能，這是理解現代數據庫係統的關鍵。 堆（Heap）結構： 聚焦於二叉堆的構建、插入、刪除操作的綫性時間復雜度。這是實現優先隊列和堆排序的基石。 3. 散列錶（Hash Table）的藝術與陷阱 散列錶是提高平均查找效率的利器，但其性能高度依賴於散列函數的設計。本章將詳細討論： 衝突解決策略： 開放尋址法（綫性探測、二次探測）與鏈地址法的優劣對比。 性能衰減分析： 負載因子（Load Factor）如何影響性能，以及如何通過動態重散列（Resizing）來維持接近 O(1) 的查找時間。 --- 第三部分：高效排序、搜索與圖論 (Efficiency Algorithms and Graph Theory) 本部分將算法設計從靜態結構轉移到動態操作和復雜關係建模。 1. 排序算法的性能比較與選擇 我們不僅實現經典的排序算法（插入、選擇、冒泡），更將重點放在漸進復雜度更優的算法上： 快速排序（Quick Sort）： 深入分析其分治策略，並探討如何通過隨機化樞軸選擇來避免最壞情況 O(N²) 的齣現。 歸並排序（Merge Sort）： 闡述其穩定性，以及在外部排序和並行計算中的適用性。 綫性時間排序： 講解計數排序（Counting Sort）、基數排序（Radix Sort）等非比較型排序算法，明確它們適用的數據範圍限製。 2. 圖論：建模復雜關係 圖結構是描述網絡、依賴關係和路徑問題的核心工具。 圖的錶示： 鄰接矩陣與鄰接錶的選擇標準及其空間/時間復雜度對比。 圖遍曆算法： 深入實現和分析 深度優先搜索（DFS） 與 廣度優先搜索（BFS），並展示它們在拓撲排序、連通分量檢測中的應用。 最短路徑算法： 詳細解析 Dijkstra 算法（處理非負權邊）和 Bellman-Ford 算法（處理負權邊），並引入 Floyd-Warshall 算法進行所有頂點對最短路徑的求解。 最小生成樹（MST）： 探討 Prim 算法和 Kruskal 算法的機製與效率差異。 3. 攤還分析與高級技巧 為瞭應對動態數據集的性能評估，本章引入瞭攤還分析（Amortized Analysis）的概念，通過勢能法來嚴格證明某些看似昂貴的操作（如動態數組的擴容、斐波那契堆的某些操作）在序列操作中的平均成本。 --- 本書特色與讀者對象 深度與廣度的平衡 本書的每一章都配備瞭大量的C++ 源代碼示例，這些代碼不僅是算法的直觀體現，更是符閤現代 C++ 編程規範的最佳實踐。我們堅持在理論推導後立即進行復雜度驗證，確保讀者對算法的“為什麼有效”和“有多快”有清晰的認識。 目標讀者 本書強烈推薦給： 1. 計算機科學專業的本科高年級學生及研究生，作為核心數據結構與算法課程的參考教材。 2. 希望係統性提升算法設計與分析能力的軟件工程師。 3. 算法競賽（ACM/ICPC, LeetCode 等）的進階學習者，需要夯實底層理論基礎以應對復雜問題。 4. 係統架構師或性能優化工程師，需要對程序底層數據組織和操作效率有精確掌控能力的專業人士。 《數據結構與算法分析：C++版》旨在成為讀者工具箱中不可或缺的“內功心法”指南，幫助您在麵對任何計算挑戰時，都能設計齣既優雅又高效的解決方案。

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說實話，我學習編程主要靠自己摸索，那些充滿瞭數學公式和抽象代數概念的計算機科學書籍常常讓我望而卻步。拿到這本書，我最關心的就是它的可讀性和入門友好度。我得承認，這本書在初期對新手是相當友好的。它花瞭很大的篇幅來解釋變量的存儲、函數的調用棧是如何在內存中建立起來的，甚至還配上瞭匯編層麵的簡化視圖，這對於初學者理解“代碼是如何真正運行的”非常有幫助。但當我翻到後麵關於異常安全和RAII（資源獲取即初始化）的章節時，我感覺作者的敘述風格突然變得非常學術化，跳躍性有點大，我得反復閱讀好幾遍纔能勉強跟上思路。這讓我有些疑惑，這本書的定位究竟是麵嚮大學新生，還是麵嚮有一定基礎想進階的程序員？這種風格上的不一緻性，使得我在不同章節的閱讀體驗上産生瞭明顯的落差。

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我最近在研究編譯器前端解析的原理，所以對語言的文法結構和抽象語法樹（AST）的構建過程非常感興趣。這本書在介紹預處理指令和宏展開的那部分內容時，展現齣一種令人耳目一新的深度。它不僅解釋瞭`#define`的簡單替換機製，還深入探討瞭宏在不同編譯階段的作用域限製和副作用，這在許多流行的C++書籍中是很少被提及的細節。然而，美中不足的是，書中關於STL（標準模闆庫）的講解顯得有些過於保守和基礎，似乎還停留在C++98的視角。例如，對於`std::move`、完美轉發（Perfect Forwarding）以及右值引用這些現代C++性能優化的核心概念，講解得非常簡略，更像是一個附屬章節而不是核心內容。如果作者能將對底層機製的洞察力平移到對現代標準庫的深度剖析上，這本書的價值將不可估量，它現在更像是一本紮實的舊版“內功心法”教材，而非應對當前復雜工程挑戰的“新式武器指南”。

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作為一個已經工作多年的軟件工程師，我需要的編程書籍往往是那種能提供“頓悟”時刻的寶典，而不是停留在“教科書”層麵的介紹。這本書在講解麵嚮對象設計原則（SOLID）的那一章，處理得相當巧妙。它沒有像許多教材那樣隻是簡單地羅列定義，而是通過一個模擬大型企業係統重構的場景，展示瞭不遵循這些原則時代碼會如何“腐爛”，以及如何利用C++的特性（比如虛繼承、純虛函數）來優雅地解決問題。這種“問題導嚮”的講解方式，對我這種實戰經驗較多的人來說，代入感極強。不過，在涉及到跨平颱編譯和構建係統（如CMake的深度應用）時，內容顯得有些單薄瞭，這部分內容通常是決定項目能否順利部署的關鍵，如果能有更詳盡的實戰指導，這本書的實用價值會大幅提升。總體而言，它在核心理論的闡釋上錶現齣色，但在工程實踐的“邊緣”地帶略有不足。

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這本書的封麵設計挺吸引人的，那種深邃的藍色調，配上簡潔的白色字體，很有現代感。我本來是想找一本關於嵌入式係統開發的參考書，沒想到被這本書的名字吸引住瞭。拿到手翻瞭幾頁，感覺內容排版很清爽，沒有那種密密麻麻讓人喘不過氣的感覺。不過，說實話，一開始我對這本書的期望值並沒有很高，畢竟市麵上講C/C++的書籍實在太多瞭，大部分都停留在基礎語法層麵，對於想深入理解底層原理的人來說幫助有限。我更期待的是能看到一些關於內存管理、並發編程或者現代C++特性應用的深入探討，而不是重復講解指針和結構體這些老生常談的內容。這本書的紙張質量摸起來還算不錯，裝訂也很牢固，看起來是能經受住我這種經常帶著到處跑的讀者的“摺磨”。從目錄上看，似乎覆蓋的範圍挺廣的，從基礎語法到一些麵嚮對象的設計模式都有涉及，但具體內容的深度如何，還需要花時間去驗證。我希望它能在理論和實踐之間找到一個很好的平衡點，而不是僅僅停留在概念的羅列上。

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我最近在嘗試接觸一些高性能計算的項目，對底層優化和編譯器的工作原理越來越感興趣。因此，我在書店裏隨手拿起這本《C/C++語言程序設計》，立刻被它在介紹模闆元編程那部分的圖示吸引住瞭。那些復雜的模闆嵌套和遞歸結構，通常在其他教材裏講解得過於晦澀難懂，但這本書居然用瞭一個非常直觀的流程圖來解釋實例化過程，這一點確實讓我眼前一亮。當然，我也注意到，關於現代C++標準（比如C++20的新特性，如Concepts或Coroutines）的介紹似乎比較保守，篇幅相對較小，這對於追求前沿技術的讀者來說可能是一個小小的遺憾。我更希望看到作者能夠大膽地融入最新的語言發展趨勢，畢竟C++的生態變化非常快。此外，書中附帶的那些小型算法實現案例，雖然代碼量不大，但邏輯清晰，對於理解復雜數據結構的底層操作非常有幫助，這倒是齣乎我的意料，也讓我對後續的學習內容多瞭一份期待。

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