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出版者:电子科技大学出版社

作者:刘开庆编著

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2004-1

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787810945219

丛书系列:

图书标签:

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《数据结构与算法：原理与实践》 书籍简介： 这是一本深入剖析数据结构与算法核心概念，并结合丰富实践案例，旨在帮助读者构建扎实计算机科学基础的专著。全书共分十章，结构清晰，逻辑严谨，从理论的起源追溯到现代计算中的应用，力求做到既有广度又有深度。 第一章 绪论：算法与数据结构的基石 本章首先引出算法和数据结构在解决计算问题中的核心地位，阐述学习它们的必要性与价值。通过对算法效率的初步探讨，引入时间复杂度和空间复杂度的概念，并介绍大O符号表示法，为后续章节的学习奠定理论基础。我们将回顾计算的本质，以及数据如何组织和处理才能实现高效的计算，从而让读者对整个学科有一个宏观的认识。 第二章 线性表：数据的有序展现 本章聚焦于最基础的数据结构——线性表。我们详细介绍了顺序存储结构和链式存储结构，分析它们在插入、删除、查找等操作上的优缺点。对于单链表、双链表和循环链表，我们将逐一剖析其构造原理、遍历方法以及各种操作的实现细节，并通过实例展示它们在实际问题中的应用，例如实现栈和队列。 第三章 栈与队列：先进先出与后进先出 作为线性表的特例，栈和队列在计算机科学中扮演着至关重要的角色。本章将深入讲解栈的LIFO（后进先出）特性，并通过顺序栈和链式栈的实现，阐述其在函数调用、表达式求值、括号匹配等场景下的应用。接着，我们转向队列的FIFO（先进先出）特性，介绍顺序队列和链式队列，并展示其在任务调度、广度优先搜索等领域的应用。 第四章 串：文本的处理之道 本章探讨字符串（串）这一重要的数据结构。我们从串的定义出发，介绍其基本操作，如求子串、定位、连接等。在此基础上，重点讲解了两种经典的串匹配算法：朴素模式匹配算法和KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法。KMP算法的实现细节、匹配原理以及其在文本编辑、搜索引擎等方面的强大威力将是本章的重中之重。 第五章 数组与广义表：多维数据的组织 本章将视角拓展到多维数据结构。我们首先回顾一维数组的特性，然后深入讲解二维数组的存储方式（行主序和列主序）及其在矩阵运算中的应用。在此基础上，本章将介绍更复杂的广义表，其可以表示嵌套结构的数据，并分析其存储方式和基本操作，例如如何解析和处理递归定义的结构。 第六章 树：层次化数据的表达 树作为一种重要的非线性数据结构，其在表达层次关系的问题中无处不在。本章从二叉树的定义入手，详细介绍满二叉树、完全二叉树等特殊二叉树。我们将深入讲解二叉树的遍历（前序、中序、后序）及其应用，以及二叉树的存储方式（顺序存储和链式存储）。随后，本章将介绍平衡二叉搜索树（AVL树）和B树，探讨它们如何通过保持平衡来优化查找效率，并简要提及它们在文件系统和数据库中的应用。 第七章 图：网络连接的建模 图是描述对象之间复杂关系的数据结构。本章首先定义图及其基本术语，如顶点、边、度、路径等。我们将详细介绍图的两种主要存储方式：邻接矩阵和邻接表，并分析它们的优缺点。在此基础上，本章将重点讲解图的两种遍历算法：深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），并展示它们在连通性判断、最短路径查找（如Dijkstra算法和Floyd算法）、拓扑排序等经典问题中的应用。 第八章 散列表：高效查找的利器 散列表（Hash Table）是一种通过散列函数实现平均O(1)时间复杂度查找的数据结构。本章将详细介绍散列函数的构造、冲突处理方法（如链地址法和开放地址法），以及装填因子等关键概念。我们将分析各种散列函数的优劣，并探讨如何通过选择合适的散列函数和冲突处理策略来提高散列表的性能。 第九章 查找算法：信息的快速定位 本章系统地总结和对比了各种查找算法。在复习了顺序查找和折半查找的基础上，我们详细分析了二叉排序树、AVL树、B树等查找结构的原理及其查找效率。接着，本章将重温散列表的查找原理，并讨论其与树形结构的查找在不同场景下的适用性。 第十章 排序算法：数据的有序化 排序是数据处理中最基本也是最常见的操作之一。本章将全面介绍各种经典的排序算法，包括： 简单排序： 冒泡排序、选择排序、插入排序。 高效排序： 快速排序、归并排序、堆排序。 其他排序： 希尔排序、桶排序、基数排序。 我们将深入分析每种算法的时间复杂度和空间复杂度，探讨它们的稳定性，并通过实际例子展示它们的实现过程和性能特点，帮助读者理解如何根据具体需求选择最合适的排序算法。 贯穿全书的实践导向： 本书的每一章节都辅以大量精心设计的算法例题和习题，涵盖了从基础概念理解到复杂问题解决的各个层面。此外，书中还穿插了多个实际应用场景的案例分析，例如如何使用数据结构实现文件压缩、构建搜索引擎索引、优化数据库查询等，让读者在学习理论知识的同时，能够深刻体会到数据结构与算法在解决现实世界问题中的强大力量。本书采用清晰易懂的语言，配以大量的图示和伪代码，力求让每一位读者都能循序渐进地掌握这些核心计算机科学知识。

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作为一名已经工作多年的技术人员，我重温许多经典教材时，总会感到内容陈旧，跟不上时代。但这本书在处理经典概念的同时，巧妙地融入了对现代网络趋势的审视。它虽然是一本基础教程，但在探讨面向连接与无连接服务时，对 TCP 和 UDP 的对比分析，已经隐约带出了未来应用对性能和可靠性的不同权衡。虽然它可能不会详细讲解 Kubernetes 的 CNI 插件如何实现网络虚拟化，但在讲解 IP 编址的限制和子网划分的局限性时，它为读者预留了思考空间：为什么我们需要更灵活的地址管理和更智能的路由控制？这种“承上启下”的结构设计，非常高明。它既保证了对网络基石知识的覆盖广度，又没有在特定厂商或新兴框架的细节上过度纠缠，从而避免了内容快速过时的问题。阅读时，我经常会思考，当前的云计算和边缘计算架构，是如何在这些基础原理上搭建起来的。它像是一张精确绘制的旧地图，指引着我理解现代世界的网络脉络，而不是直接给我最新的导航系统，这反倒更有助于我理解导航系统的底层逻辑。

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这本书的排版真是让人眼前一亮，那种老派的、严谨的教科书风格，却又带着一丝丝与时俱进的考究。我记得我拿到手的时候，首先注意到的就是它的字体选择，既清晰易读，又带着一种学术的厚重感，不像现在很多教材为了追求“活泼”而牺牲了阅读的舒适度。翻开目录，那种扑面而来的知识体系的梳理感，简直是教科书的典范。作者在章节的逻辑构建上花了不少心思，从最基础的物理层概念，一步步深入到应用层的协议栈分析，每一步的过渡都显得那么自然而然，仿佛是带着你一步步攀登一座知识的高峰。特别是对一些经典网络模型（比如OSI和TCP/IP）的讲解，不是简单地罗列七层或四层，而是深入到每一层的功能边界、交互机制，甚至用了很多非常形象的比喻来阐述复杂的握手和拥塞控制过程。我花了很长时间去琢磨那些关于路由选择算法的图示，它们清晰地展示了距离矢量和链路状态协议之间的核心差异，这对于我理解现代网络架构的基石至关重要。这本书的价值在于，它提供了一个坚实的地基，让你在未来学习任何前沿网络技术（无论是 SDN 还是云计算网络）时，都能迅速找到参照系，不至于在浩如烟海的技术细节中迷失方向。它更像是一位经验丰富的老教授，在知识的旷野中为你指明方向，而不是一个只会罗列API文档的工具书。

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说实话，我是一个实践派的深度学习者，我对理论的兴趣往往不如对动手操作的渴望强烈。最初抱着试试看的态度翻开这本书，没想到它在理论与实践的结合上做得非常到位。很多教科书在讲完理论后，只是丢下一句“请读者自行实验”，但这本书不同，它在关键的技术点后，总会穿插一些非常精炼的实验指导或者场景分析。我特别欣赏它在讲解子网划分和IP寻址时采用的思路，它没有直接跳入复杂的CIDR计算，而是先用一个贴近现实的校园网/小型企业网的案例作为引入，让你亲身体验地址规划的痛点。我甚至可以想象，如果配套上这本书推荐的实验环境（比如 GNS3 或 Packet Tracer 的基础配置），学习效果会呈几何级的增长。书中对一些基础协议（如 ARP 和 ICMP）的报文结构分析，简直是教科书级别的细致，每一个字段、每一个标志位的含义都被讲解得清清楚楚。这种对底层细节的执着，确保了读者在遇到实际网络故障时，不会仅仅停留在“重启设备”的层面，而是能够深入到数据包的层面去诊断问题。对于一个想从“网络用户”蜕变为“网络工程师”的人来说，这种实操导向的理论阐述，是弥足珍贵的。

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这本书的叙事风格，用一个词来形容，那就是“沉稳的叙事者”。它没有试图用花哨的语言或过度的营销术语来吸引人，而是以一种近乎冷静的、科学的口吻，娓娓道来整个网络世界的运作原理。这种风格可能对那些追求“速成”的读者不太友好，因为它要求你必须有足够的耐心去消化那些看似枯燥的定义和公式。然而，一旦你沉下心来，你会发现这种稳健正是它最大的魅力所在。它把那些抽象的、看不见摸不着的信号传输过程，用清晰的数学模型和清晰的逻辑推导展现在你面前。比如在讲解信道容量和噪声对传输速率影响时，它引用的香农公式和奈奎斯特采样定理，不是简单地抛出公式，而是结合历史背景和实际的物理限制进行深入探讨。这种对基础科学原理的尊重，使得这本书的内容具有极强的生命力，不会因为某项新技术的出现而迅速过时。它教你的不是某个特定的路由器配置，而是“如何思考网络问题”的方法论，这才是真正的内功心法。

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这本书在细节的严谨性上，达到了令人敬佩的程度。我尤其关注它的术语一致性和定义边界。在很多教材中，不同作者对“协议栈”或“接口”的定义可能会有细微的偏差，导致读者在阅读不同章节或参考其他资料时产生混淆。但这本教材在开篇就为所有核心概念设定了一个清晰、统一的基准。例如，它对“数据包”和“帧”在不同层次上的称谓区分得非常明确，这对于后续理解封装和解封装过程至关重要。我发现，作者在处理一些复杂的、容易产生歧义的概念时，会特别增加旁注或“注意”栏目，用更口语化但同样精确的语言来澄清误区。这种对教学质量的极致追求，体现在了每一个细小的文字处理上。它要求读者也必须保持同样的严谨性去对待每一个知识点，不能有半点含糊。这种自上而下的专业态度，让读者在学习过程中始终处于一种高度集中的状态，确保所学知识的根基是牢固且无懈可击的。这对于任何希望在网络领域深耕的人来说，都是一本值得反复研读的案头书。

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