数据结构

数据结构 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学出版社
作者:(美)福特、托普
出品人:
页数:970
译者:
出版时间:2006-11
价格:118.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787302135449
丛书系列:
图书标签:
  • 数据结构
  • JAVA
  • 计算机
  • 数据结构(Java版)
  • 编程
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具体描述

图书名称:《数据结构》 图书简介: 本书旨在为读者提供一个全面、深入且具有实践指导意义的数据结构与算法的知识体系。它不仅仅是一本理论教材,更是一本引导读者思考和解决复杂计算问题的工具书。我们相信,数据结构是计算机科学的基石,理解和掌握高效的数据结构是编写高质量、高性能软件的前提。 全书内容组织严谨,逻辑清晰,从最基础的概念出发,逐步深入到复杂的专业领域,力求构建起一座连接抽象理论与实际应用之间的坚实桥梁。我们不仅关注“是什么”,更着重于“为什么”和“如何做”,引导读者真正理解每种数据结构背后的设计哲学和适用场景。 第一部分:基础与线性结构——世界的秩序之始 本部分作为全书的奠基石,首先回顾并巩固读者在离散数学和程序设计基础方面的必要知识储备,为后续学习铺平道路。 第一章:计算思维与算法基础 本章首先探讨了算法在现代计算中的核心地位,强调了程序设计不仅仅是代码的堆砌,更是思维方式的体现。我们引入了算法设计的核心范式,如分治法、贪心算法和回溯法。随后,重点阐述了算法性能分析的数学工具——渐近分析法(大O、Θ、Ω表示法),并通过大量实例展示如何准确评估代码的时间复杂度和空间复杂度。这一章的目标是让读者建立起一种“以效率为导向”的程序设计观。 第二章:线性表的抽象与实现 线性表是最基本的数据组织形式之一。我们详细介绍了其抽象数据类型(ADT)的定义,并探究了两种主要的物理实现方式:顺序存储和链式存储。 顺序表(数组实现): 重点分析了随机访问的优势及其在插入和删除操作中的固有缺陷,并讨论了动态数组的内存管理机制。 链表家族: 深入剖析了单链表、双向链表和循环链表的结构特性。特别对链表在动态数据管理中的灵活性进行了详尽的对比分析,并展示了它们在实现高级结构时的重要作用。 第三章:栈与队列——受限的操作域 栈(Stack)和队列(Queue)是两个最常被引用的受限数据结构,它们在系统调用、表达式求值和任务调度中扮演着不可替代的角色。 栈(LIFO): 讲解了栈的“后进先出”原则,并以递归展开、中缀表达式转后缀表达式(逆波兰表示法)的经典应用作为核心案例,展示其在语法分析中的强大能力。 队列(FIFO): 阐述了“先进先出”的特点,重点讲解了循环队列的实现,以避免顺序队列中“假溢出”的问题,并讨论了在操作系统和网络缓冲中的应用。 第二部分:非线性结构——探索复杂关系 非线性结构允许数据之间存在更丰富的相互关系,是处理复杂现实问题的关键。 第四章:树结构基础——层级与层次关系 树是处理层次性数据的核心结构。本章从二叉树开始,奠定了后续所有树形结构学习的基础。 二叉树的遍历: 详细区分了前序、中序和后序遍历的递归与非递归实现,并强调了中序遍历在重构二叉树中的关键作用。 树的结构与性质: 探讨了完全二叉树、满二叉树的定义和性质,并引入了赫夫曼树(Huffman Tree)这一在数据压缩中具有实际意义的例子。 第五章:二叉搜索树与平衡机制 本章将重点放在了高效查找的实现上,引入了具有明确排序规则的二叉搜索树(BST)。然而,BST的性能高度依赖于插入顺序,这引出了平衡问题的必要性。 BST的优化: 详细介绍了AVL树和红黑树(Red-Black Tree) 这两种自平衡二叉搜索树的维护机制。对红黑树的旋转操作和颜色调整规则进行了细致的图解分析,解释了它们是如何在保证 $O(log n)$ 查找效率的同时,控制树的高度。 B/B+ 树: 针对外部存储(磁盘I/O)的特点,引入了多路平衡查找树——B树及其变体B+树。本节是连接数据结构与数据库系统(索引实现)的关键桥梁。 第六章:图结构——网络与连接的建模 图结构是描述任意对象间复杂关系的终极工具。 图的表示: 深入对比了邻接矩阵和邻接表两种主要的存储方式,分析了它们在稀疏图和稠密图中的性能差异。 图的遍历: 讲解了广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)的应用场景,特别是BFS在寻找最短路径(无权图)中的核心地位。 第七章:图的路径与连通性算法 本章聚焦于图论中最经典的应用问题,这些算法是网络路由、资源分配等领域的核心技术。 最小生成树(MST): 详细阐述了Prim算法和Kruskal算法,并通过实际网络构建案例说明如何用最少的成本连接所有节点。 最短路径问题: 区分了单源最短路径问题(Dijkstra算法,针对非负权边)和所有顶点对最短路径问题(Floyd-Warshall算法),并探讨了Bellman-Ford算法在处理负权边时的能力与局限性。 第三部分:高级主题与高效存储 本部分探讨了特定应用场景下优化性能的结构,以及处理大规模数据的方法。 第八章:散列技术(Hash Tables)——追求极致的平均性能 散列表是实现平均 $O(1)$ 查找、插入和删除操作的“魔术箱”。 散列函数设计: 探讨了理想散列函数的标准(均匀分布、高扩散性),并分析了除法、乘法和数字分析法等常见散列函数的优劣。 冲突解决策略: 细致比较了链地址法(Chaining) 和开放定址法(Open Addressing,包括线性探测、二次探测和双重散列) 的原理和性能权衡。最后,讨论了装填因子对性能的决定性影响。 第九章:堆结构与优先队列 堆(Heap)是实现优先级的标准工具,是解决调度问题的关键。 二叉堆: 重点讲解了最大堆和最小堆的结构特性,并详细演示了如何通过“上滤”(Heapify-Up)和“下滤”(Heapify-Down)操作来维持堆的有序性。 优先队列的应用: 展示了堆如何优雅地实现优先队列,并进一步阐述了它在Dijkstra算法和任务调度系统中的高效性。 第十章:排序的艺术——从基础到优化 排序算法是衡量数据结构掌握程度的试金石。本章将对比分析不同排序算法的适用环境。 简单排序回顾: 快速回顾了冒泡、选择、插入排序,明确其 $O(n^2)$ 复杂度的局限性。 高效排序: 深入剖析了快速排序(Quick Sort) 的枢轴选择策略与性能波动,以及归并排序(Merge Sort) 在保证稳定性下的 $O(n log n)$ 性能。 线性时间排序: 讨论了在特定条件下(如整数排序),计数排序、基数排序和桶排序等非比较排序算法的实现原理和适用范围。 总结与展望 本书的结构设计遵循从简单到复杂、从理论到实践的递进路线。每章后的习题不仅包含了理论验证,更设计了大量的编程实践任务,鼓励读者亲手实现和调试这些核心算法,从而加深对内存管理、指针操作和性能调优的理解。 学习完本书后,读者将不仅能熟练应用标准库中现成的数据结构,更能根据特定的性能需求,设计和构建出最适合当前问题的定制化数据解决方案。本书致力于培养读者构建健壮、高效、可维护的软件系统的核心能力。

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读后感

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用户评价

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这本书,对我来说,简直就是一本“编程思维的升级手册”。我一直觉得自己在解决一些算法问题时,总是陷入“头疼医头,脚疼医脚”的模式,缺乏一种全局的、结构化的思考方式。这本书的出现,就像是给我注入了一剂“强心针”,让我看到了更清晰、更高效的问题解决路径。它从最基础的元素开始,比如数组和链表,不仅仅是介绍了它们的定义,更深入地剖析了它们在内存中的存储方式,以及在执行不同操作时的性能表现。这让我明白了,为什么在某些情况下,选择一个看似简单的数据结构,却能带来巨大的效率提升。当我阅读到关于树结构的部分,特别是平衡二叉搜索树和B树时,我感觉自己的思维得到了极大的拓展。理解它们是如何通过巧妙的平衡机制,保证在海量数据中依然能够实现近乎常数的查找时间,这对我来说是一次巨大的认知升级。我以前对数据库的底层实现很感兴趣,而B树的讲解,恰好为我揭示了其中隐藏的奥秘。图结构部分,更是让我看到了解决现实世界中许多复杂问题的强大工具。从图的表示方法,到各种遍历算法(如DFS和BFS),再到最短路径算法(如Dijkstra和Floyd),作者都进行了清晰的阐述,并结合了实际应用场景,让我深刻体会到了图论的魅力。

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阅读这本《数据结构》的过程,简直是一场与自己思维极限的较量,也是一次对计算机科学底层逻辑的深度探索。我一直以来都对那些看起来“高深莫测”的算法和数据组织方式感到好奇,也尝试过一些网上的教程,但总是碎片化,难以形成完整的体系。这本书的出现,彻底改变了我的学习路径。它没有一开始就抛出复杂的概念,而是从最基础的“数据”是什么,为什么要结构化它们开始,循序渐进,层层递进。当我了解到链表是如何巧妙地解决数组在插入和删除元素时的低效率问题时,我真的为前人的智慧感到惊叹。而堆栈和队列,这些看似简单的结构,却在实际应用中扮演着如此重要的角色,比如函数调用栈、广度优先搜索,它们的应用场景之广泛,让我对“简单即是力量”有了更深刻的体会。书中的图结构部分,更是让我眼前一亮,我以前一直认为图只是一种抽象的概念,但作者通过生动的图示,展示了图在网络、地图、社交关系等领域的实际应用,并详细讲解了各种遍历和搜索算法,如Dijkstra算法和Floyd算法,这些算法的巧妙设计,让我看到了解决复杂路径问题的强大力量。让我印象深刻的是,书中不仅仅是介绍数据结构本身,更重要的是,它会分析每种数据结构的时间复杂度和空间复杂度,并解释为什么在特定场景下,某种数据结构会比另一种更优。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,极大地提升了我对问题的分析能力。

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这本书,对我而言,不只是一本书,更像是一个“思维训练营”。我一直觉得自己在解决一些复杂的编程问题时,总显得力不从心,效率低下,原因就在于缺乏一个清晰的“骨架”来支撑我的思路。这本书,恰好就提供了这样一个强大的“骨架”。它从最基础的数据组织方式开始,如数组和链表,不仅仅是讲解了它们的定义,更深入地剖析了它们在内存中的物理结构,以及在执行各种操作时的性能表现。这让我明白了,为什么在某些情况下,一个简单的数组操作会比链表慢,反之亦然,这种对底层原理的理解,对于写出高效的代码至关重要。当我阅读到关于树结构的部分,特别是平衡二叉搜索树和B树时,我感觉自己的思维得到了极大的拓展。理解它们是如何通过巧妙的平衡机制,保证在海量数据中依然能够实现近乎常数的查找时间,这对我来说是一次巨大的认知升级。我以前对数据库的底层实现很感兴趣,而B树的讲解,恰好为我揭示了其中隐藏的奥秘。图结构部分,更是让我看到了解决现实世界中许多复杂问题的强大工具。从图的表示方法,到各种遍历算法(如DFS和BFS),再到最短路径算法(如Dijkstra和Floyd),作者都进行了清晰的阐述,并结合了实际应用场景,让我深刻体会到了图论的魅力。

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哇,这本书简直是给我的大脑做了一次彻底的“梳理”,读完之后,感觉自己好像突然拥有了解决一些棘手问题的“内功心法”。我一直对编程充满热情,但总觉得自己的代码虽然能跑,却不够优雅,效率也还有提升空间。这本《数据结构》就像一盏明灯,照亮了我过去那些模糊不清的角落。书中对各种数据结构的讲解,不是那种干巴巴的理论堆砌,而是通过非常生动的例子,将抽象的概念具象化。我尤其喜欢它在讲解数组和链表时,用到的比喻,仿佛能看到数据在内存中的流动,而不是冷冰冰的代码。然后是树,一开始觉得树这种递归的结构有点烧脑,但作者的循序渐进,从二叉树到平衡树,再到B树,一步步地引导我理解了它们的设计思想和适用场景。特别是红黑树,我花了很长时间才真正理解它的平衡机制,但一旦理解了,那种豁然开朗的感觉,简直是无与伦比。然后还有图,图的遍历算法,像是DFS和BFS,对我来说简直是打开了新世界的大门,原来很多看似复杂的问题,用图论的思想来解决,会变得如此清晰和有条理。书中的代码示例也很有借鉴意义,不是那种只求功能实现的“面条代码”,而是结构清晰,注释到位,很多地方甚至体现了优雅的编程风格,这对我来说是很好的学习范本。总而言之,这本书不仅仅是关于数据结构的,更是关于如何用更有效、更系统的方式去思考和解决问题的。它让我明白,技术的核心不仅仅在于掌握多少工具,更在于理解这些工具背后的原理和思想。

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这本书,在我看来,更像是一本“武功秘籍”,里面记载了各种提升编程内功的绝世心法。我一直是一个喜欢动手实践的人,也乐于钻研各种编程语言的新特性,但总感觉自己的代码虽然能够实现功能,但总有些“软肋”,比如在处理海量数据时,性能瓶颈总是如影随形。这本书的出现,就像是给我提供了打破瓶颈的钥匙。它从最基础的元素开始,将原本散落在各处的知识点串联起来,形成了一个完整的知识体系。例如,在讲解数组和链表时,作者不仅仅描述了它们的结构,更深入地分析了它们在内存中的存储方式,以及在不同操作下的性能表现,这让我对“选择合适的数据结构”有了更清晰的认识。当我看到书中对树形结构,特别是平衡二叉搜索树和B树的详细阐述时,我被深深吸引了。理解它们是如何通过旋转和调整来保持平衡,从而保证高效的查找、插入和删除操作,对我来说是一次思维的飞跃。我一直对数据库的底层实现很感兴趣,而B树的讲解,恰好解答了我很多疑问。更让我惊喜的是,书中还涉及到图这种非常灵活的数据结构,并且详细介绍了各种图的遍历算法和路径查找算法,这些算法在很多实际问题中都有广泛的应用,比如地图导航、推荐系统等。作者在讲解过程中,不仅提供了清晰的代码示例,还注重对算法思想的剖析,以及对不同算法在时间、空间复杂度上的权衡分析,这对我提升算法设计能力起到了至关重要的作用。

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坦白说,我曾一度认为,自己对于数据处理和算法已经有了相当的理解,直到我遇到这本书。它就像一位严谨的学者,用清晰的逻辑和详实的论据,一点点地颠覆了我原有的认知。我曾以为简单的数组就是一切,但书中对链表的剖析,让我看到了动态内存管理和高效插入/删除的巨大优势,也明白了为什么在某些场景下,数组的效率会大打折扣。当我阅读到关于栈和队列的部分时,我才真正理解它们在计算机科学中的“基础”地位,它们不仅仅是简单的后进先出和先进先出的模型,更是许多复杂算法和系统设计的基石。我之前对递归总是感到有些畏惧,但书中对树结构的讲解,尤其是平衡二叉搜索树的引入,让我开始理解递归的优雅和强大,也明白了为什么需要在普通二叉搜索树的基础上发展出AVL树和红黑树来保证其效率。书中的图论部分,对我来说简直是打开了一个全新的世界。从图的定义、表示方法,到各种遍历算法(如DFS和BFS)和最短路径算法(如Dijkstra和Floyd),作者都进行了深入浅出的讲解,并结合了许多实际应用的案例,让我深切地体会到了图结构在解决网络路由、社交分析等问题上的强大威力。我特别欣赏书中对于算法时间复杂度和空间复杂度的分析,这不仅仅是数字上的比拼,更是对算法效率和资源消耗的深刻理解,让我能够在实际开发中做出更明智的选择。

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这本书,对我来说,更像是一次“重塑”编程思维的旅程。我一直觉得自己的代码总有些“粗糙”,尤其是在处理大量数据或者需要高效检索的场景下,总会遇到性能上的瓶颈。这本书就像是一把手术刀,精准地切开了我思维的盲点,让我看到了更高效、更优雅的解决方案。它从最基础的数据组织方式开始,比如数组和链表,不仅仅是介绍了它们的定义,更深入地剖析了它们在内存中的表现形式,以及在不同操作下的时间复杂度。这让我明白,选择正确的数据结构,往往比写出“聪明”的代码更为重要。当我深入到树结构的部分,特别是平衡二叉搜索树和B树时,我才真正理解了“平衡”的意义,以及它如何能够保证在海量数据中依然能够进行高效的查找、插入和删除。我以前对数据库的索引机制一直感到好奇,而B树的讲解,恰好为我揭开了神秘的面纱。图结构的部分,更是让我看到了解决复杂问题的强大工具。无论是图的遍历,还是最短路径的查找,书中都给出了清晰的算法描述和代码示例,并结合了实际应用场景,让我深刻理解了这些算法的价值。我尤其喜欢书中对算法的“权衡”分析,它不会简单地告诉你哪个算法“最好”,而是会分析在不同条件下,哪种算法更优,这让我能够根据实际需求做出更合理的决策。

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我之前一直以为,数据结构就是一些死板的定义和代码模板,但这本书彻底改变了我的看法。它让我明白,数据结构不仅仅是“东西”,更是“组织东西的方式”,而且这种方式直接决定了问题的解决效率。从最基础的数组和链表开始,作者就用非常生动的例子,解释了它们各自的优缺点,以及在不同场景下的适用性。我以前对链表的理解比较模糊,但书中的讲解,让我能够清晰地看到它在内存中是如何存储的,以及在进行插入和删除操作时,与数组相比的优势。然后是栈和队列,这些看似简单的结构,却在计算机系统中扮演着至关重要的角色,书中的讲解让我看到了它们在函数调用、表达式求值和图形渲染等方面的实际应用。更让我着迷的是树结构的部分,特别是平衡二叉搜索树和B树。作者的讲解非常细致,让我不仅理解了它们是如何通过各种旋转操作来维持平衡,更明白了它们在实际应用中的巨大价值,例如在数据库索引和搜索引擎中。图结构部分,更是让我看到了解决复杂问题的强大工具。从图的表示方法,到各种遍历算法(如DFS和BFS),再到最短路径算法(如Dijkstra和Floyd),作者都进行了清晰的阐述,并结合了实际应用场景,让我深刻体会到了图论的魅力。

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当我翻开这本书的扉页,我并没有预料到它会给我带来如此深刻的“顿悟”。我一直以为自己对数据处理已经有了相当的掌握,但这本书却像一位经验丰富的导师,指出了我理解上的许多盲点。它没有用晦涩难懂的术语来吓唬读者,而是从最基本的数据组织形式入手,比如有序数组、链表,然后一步步引申到更复杂的结构,如栈、队列。我一直以为栈和队列只是简单的LIFO和FIFO,但通过书中的讲解,我才明白它们在计算机系统中扮演着多么关键的角色,比如在表达式求值、深度优先搜索中的应用。然后是树,特别是二叉搜索树,作者对平衡树的讲解,让我终于理解了为什么需要AVL树和红黑树,以及它们是如何在保持查找效率的同时,又能高效地进行插入和删除操作。我以前对这些平衡策略总是感到一头雾水,但通过书中清晰的图示和讲解,我终于能够理解它们背后的数学原理和逻辑。图结构的部分,更是让我大开眼界。我之前对图的认识仅仅停留在点和线的概念上,但书中对有向图、无向图、加权图的讲解,以及各种遍历算法(如DFS和BFS)和路径算法(如Dijkstra和Floyd),让我看到了图在解决现实世界中各种复杂问题上的强大能力。这本书的价值不仅仅在于知识的传递,更在于它能够引导读者建立起一种**结构化的思维模式**,让我们在面对问题时,能够更快速地找到最优的解决方案。

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当我拿到这本书时,我并没有抱有多大的期望,因为我之前读过很多关于数据结构和算法的书,总觉得它们都大同小异,缺乏新意。然而,这本书却给了我一个巨大的惊喜。它没有从一开始就抛出那些枯燥的定义,而是用一种非常贴近实际应用的方式,引导我一步步地认识数据结构的强大。我特别喜欢它在讲解数组和链表时,所使用的比喻,让我能够非常直观地理解它们之间的区别和优劣。然后是栈和队列,我以前只是觉得它们很简单,但书中的讲解让我看到了它们在解决实际问题中的重要性,比如在函数调用、表达式求值以及广度优先搜索中的应用。最让我印象深刻的是树结构的部分,尤其是平衡二叉搜索树和B树。作者的讲解非常深入,让我不仅理解了它们是如何保持平衡的,更明白了它们在实际应用中的价值,比如在数据库索引和文件系统中。图结构部分,更是让我大开眼界。我以前对图的认识仅限于简单的点和线,但书中对各种图的表示方法,以及图的遍历和搜索算法的讲解,让我看到了图在解决复杂问题上的巨大潜力。总的来说,这本书不仅仅是教我数据结构,更是教我如何用一种更系统、更高效的方式去思考问题,去设计解决方案。

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个人觉得关于数据结构最好的教材!,算是我启蒙书吧。

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