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出版者:清华大学出版社

作者:许勇

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:2006-11

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787302140177

丛书系列:

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《现代数据结构与算法实战指南》图书简介 引言：驾驭信息时代的基石 在当今飞速发展的信息技术领域，数据已成为新的石油，而如何高效地存储、检索和处理这些海量数据，则直接决定了应用程序的性能与用户体验。算法，作为解决问题的精确步骤，是构建高效系统的核心思想。本书《现代数据结构与算法实战指南》正是在这样的背景下应运而生，它并非停留在枯燥的理论堆砌，而是旨在为读者提供一套全面、深入且极具实践指导意义的知识体系，帮助工程师和研究人员跨越理论与工程之间的鸿沟，真正掌握构建高性能计算系统的关键技术。 本书定位于为具有一定编程基础（如熟悉至少一门主流编程语言，但不限于特定的语言）的读者提供从基础概念到前沿应用的完整路线图。我们深知，只有通过大量的实际案例和代码实现，才能真正理解数据结构与算法的精髓。因此，本书的每一个章节都紧密结合工业界的实际需求和挑战。 第一部分：数据结构基础与核心构造 本部分致力于夯实读者在数据结构领域的基础，确保对底层逻辑的清晰认知。 第一章：线性结构的深度剖析与应用 本章首先复习了数组和链表（包括单向、双向和循环链表）的基本操作与内存布局差异。重点在于分析它们在不同场景下的时间与空间复杂度权衡。随后，我们将深入探讨栈（Stack）和队列（Queue）的抽象数据类型（ADT）实现，并引入双端队列（Deque）的应用场景，特别是在实现滑动窗口最大值等问题中的巧妙应用。此外，本章还会详细讲解静态数组与动态数组（如C++的`std::vector`或Java的`ArrayList`）在底层内存管理和扩容机制上的差异与性能考量，这是理解内存效率的关键。 第二章：非线性结构的基石——树与图 树结构是分层数据组织的核心。我们从最基础的二叉树出发，详细阐述了二叉查找树（BST）的插入、删除与查找操作的复杂度分析，并着重解释为什么在最坏情况下其性能会退化到O(N)。在此基础上，我们引入平衡二叉搜索树（AVL树和红黑树）的旋转、重新着色等复杂维护操作，并提供详尽的图示和伪代码，确保读者理解其自我修复机制。对于需要快速查找的应用，本章会深入讲解B树和B+树，它们作为数据库索引的基石，其多路搜索和磁盘I/O优化策略是理解大型系统性能的关键。 图（Graph）部分，我们覆盖了图的两种主要表示法：邻接矩阵和邻接表，并分析了它们在稀疏图和稠密图中的适用性。图的遍历算法——深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）不仅会被实现，还会结合迷宫求解、拓扑排序等实际问题进行演示。 第二章的难点突破：图算法的全面覆盖 图算法是本部分的核心挑战。我们系统性地讲解了最短路径算法：从单源最短路径的迪杰斯特拉（Dijkstra）算法（及其对负权边的限制），到处理负权边的贝尔曼-福特（Bellman-Ford）算法，再到处理所有节点对最短路径的Floyd-Warshall算法。对于最小生成树（MST），我们不仅实现Prim算法和Kruskal算法，还会讨论它们如何利用堆或并查集进行高效优化。最后，我们会探讨最大流/最小割问题，介绍Ford-Fulkerson方法及其基于增广路径的实现。 第二部分：高效算法设计与实现范式 本部分关注如何使用高级思维模式来设计和优化算法，这是区分优秀工程师与普通程序员的关键。 第三章：递归、分治与回溯法 递归思维是算法设计的强大工具。本章首先巩固递归的基本功，随后深入到分治策略（Divide and Conquer），重点分析快速排序（QuickSort）和归并排序（MergeSort）的内在机制、优化技巧（如三数取中法）和并行化潜力。回溯法（Backtracking）则作为解决组合爆炸问题的利器，我们将通过N皇后问题、数独求解和组合生成等经典案例，展示如何有效地剪枝以提升效率。 第四章：动态规划：从最优子结构到状态转移 动态规划（DP）是解决重叠子问题和最优子结构问题的强大框架。本章采用自底向上（Tabulation）和自顶向下（Memoization）两种视角来讲解DP。我们选取了最能体现DP思想的案例，如背包问题（0/1背包、完全背包）、最长公共子序列（LCS）和矩阵链乘法。更进一步，我们将探讨区间DP、数位DP等高级DP技巧，并分析如何通过滚动数组优化空间复杂度。 第五章：贪心算法与搜索优化 贪心算法的精髓在于做出每一步的最佳选择，但其正确性证明往往是难点。本章将清晰界定贪心算法适用的边界条件，并通过区间调度、霍夫曼编码等实例进行演示。在搜索优化方面，我们将讲解广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）在状态空间探索中的应用，并引入A搜索算法，重点解析启发式函数的设计及其对搜索效率的决定性影响。 第三部分：高级主题与现代应用 本部分将视野扩展到更专业的领域，涵盖了支撑现代高性能计算的特定数据结构和算法。 第六章：散列技术与冲突解决 散列表（Hash Table）是实现O(1)平均查找时间的关键。本章不仅介绍散列函数的设计原则（如一致性哈希），更深入探究冲突解决策略：链地址法、开放寻址法（线性探测、二次探测、双重散列）。我们将分析不同探测策略的聚集效应（Clustering），并讨论布谷鸟哈希（Cuckoo Hashing）等现代高保证负载因子散列结构。 第七章：高级字符串算法与模式匹配 字符串处理是许多应用（如文本编辑器、生物信息学）的核心。本章不满足于朴素的模式匹配，我们将重点解析KMP算法（利用前缀函数优化匹配），并介绍基于后缀结构的更高级工具，如后缀树（Suffix Tree）和后缀数组（Suffix Array），讲解它们在最长公共子串、重复子串查找中的强大能力。 第八章：性能分析、复杂度理论与实践调优 本章将理论与实践紧密结合。我们将详细阐述渐进符号（大O、Ω、Θ）的精确含义，并区分最坏、最好和平均情况分析。重点是摊还分析（Amortized Analysis），通过对动态数组扩容或并查集的路径压缩与按秩合并，展示如何量化“看起来慢但平均很快”的操作。最后，本章提供了一系列性能瓶颈定位和代码优化策略，指导读者如何利用现代CPU的缓存结构（L1/L2/L3 Cache）来优化算法的空间局部性。 总结：超越知识，塑造能力 《现代数据结构与算法实战指南》的目标是培养读者解决复杂问题的能力，而不仅仅是记忆算法步骤。本书的每一个例题都精心设计，力求覆盖不同层次的思维难度。通过本书的学习，读者将能够自信地分析任何计算问题的效率，熟练运用最合适的数据结构来优化系统设计，从而在竞争激烈的技术世界中占据先机。阅读本书，您将获得的不只是一本参考书，而是一套构建稳健、高效软件系统的思维框架。

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这本书的质量真的是毋庸置疑，用料考究，纸张质感很好，拿在手里沉甸甸的，一看就是用心制作的书籍。我喜欢这种厚实的纸张，在翻页的时候不容易撕坏，而且墨迹清晰，长时间阅读也不会感觉眼睛疲劳。封面设计也很简洁大气，符合 C 语言的风格。我把它放在书架上，每次看到它，都会想起学习 C 语言的那些日子，充满了回忆。而且，这本书的内容编排逻辑严谨，从最基础的变量、数据类型开始，一步步深入到函数、指针、结构体，再到文件操作和预处理指令，每个章节的衔接都非常自然，不会让人觉得突兀。

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对于想要学习 C 语言的朋友来说，这本书无疑是一份宝藏。它不仅内容全面，覆盖了 C 语言的核心知识点，而且讲解深入浅出，易于理解。我曾尝试过其他几本 C 语言的书籍，有的过于理论化，有的又过于 superficial，都不能让我真正掌握 C 语言。而《C语言程序设计教程》则达到了一个很好的平衡点，它既有理论的高度，又不乏实践的深度。我尤其欣赏书中对于“为什么”的解释，不仅仅告诉我们“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”，这让我能够从根本上理解 C 语言的设计哲学。

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这本书的排版和设计也为我的阅读体验加分不少。打开书的那一刻，我就被它清晰的版式和合理的布局所吸引。代码块的颜色区分得当，易于辨认；重要概念和术语都进行了加粗处理，方便快速抓住重点。而且，书中穿插了很多流程图和示意图，这些图示直观地展示了算法的逻辑和数据结构的特点，让我能够更快速地理解抽象的概念。我之前读过一些 C 语言的书，要么是字体太小，要么是图文混排混乱，阅读起来非常吃力。但《C语言程序设计教程》在这一点上做得非常出色，整个阅读过程都非常流畅和舒适，这无疑大大提高了我的学习效率。

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这本书真的让我对 C 语言有了全新的认识。之前学 C 总是感觉云里雾里，各种指针、内存管理让我头疼不已，代码写出来也总是bug不断，调试起来更是耗费心力。但当我翻开《C语言程序设计教程》后，情况发生了翻天覆地的变化。作者的讲解循序渐进，概念的引入非常自然，不会突然抛出一个复杂的知识点让你不知所措。尤其是对于那些让新手望而却步的指针部分，书中用了大量的图示和生动的类比，比如将内存比作一个个房间，指针则是房间的地址，这样一来，那些抽象的概念瞬间变得清晰可见。我记得有一个章节专门讲解了动态内存分配，书里不仅解释了 `malloc`、`calloc`、`realloc` 和 `free` 的用法，更重要的是，它强调了内存泄漏的危害以及如何避免，并通过实际的例子展示了如何正确地管理内存，这对于我这种初学者来说简直是救星。

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不得不说，这本书的实践性非常强，理论与实践的结合做得相当出色。它不像有些书那样，只是一味地堆砌概念和语法，而是把每个知识点都融入到了具体的代码示例中，并且这些示例都非常贴合实际应用场景。我尤其喜欢书中提供的那些小项目，比如一个简单的学生信息管理系统，或者一个文本文件的读写工具。这些项目不仅仅是让你去敲代码，更重要的是让你在完成项目的过程中去思考，去理解每个模块是如何工作的，以及如何将学到的知识融会贯通。我曾尝试着自己去写一个类似的小程序，但总是卡在某个地方，不知道如何下手。而通过这本书的指导，我不仅完成了项目，还学会了如何分解问题，如何进行模块化设计，以及如何调试和优化代码。这种“学以致用”的学习方式，极大地提升了我学习 C 语言的兴趣和信心，让我不再觉得 C 语言只是一个冰冷的理论学科。

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这本书的价值在于它能够真正地赋能读者，让读者不仅仅是学会 C 语言的语法，更重要的是掌握 C 语言的思维方式和解决问题的能力。在我学习 C 语言的过程中，这本书就像一座灯塔，指引我前进的方向。它让我不再惧怕 C 语言的复杂性，而是能够自信地去探索和实践。我相信，任何一个认真阅读并实践了这本书的读者，都能够建立起扎实的 C 语言基础，并为将来学习更高级的编程技术打下坚实的基础。这本书的每一页都充满了智慧和经验，值得反复品读和思考。

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这本书的语言风格非常吸引人，就像一个经验丰富的朋友在旁边耐心指导你一样，没有丝毫的距离感。作者在讲解一些核心概念时，常常会插入一些幽默的段子或者生活中的例子，让原本枯燥的技术讲解变得生动有趣。我记得在讲到循环结构的时候，作者用了一个“不停地重复做一件事情”的比喻，让我一下子就理解了 `for`、`while` 和 `do-while` 循环的区别和适用场景。这种非正式但又严谨的表达方式，让我能够更轻松地理解和记忆知识点。而且，书中的每个章节都设计了相应的练习题，这些题目难度适中，既能巩固刚学到的知识，又能激发进一步思考。很多时候，我都会花很长时间去研究这些题目，尝试不同的解法，这个过程让我受益匪浅。

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我一直认为，学习编程最关键的一点是建立正确的编程思维，而这本书恰恰在这方面给予了我极大的帮助。它不仅仅教授 C 语言的语法和规则，更重要的是，它引导我如何去思考问题，如何将现实世界的问题转化为计算机可以理解和执行的逻辑。书中对于算法的讲解，比如排序算法和查找算法，都不仅仅是罗列代码，而是深入浅出地分析了它们的原理、优缺点以及适用场景。我曾经尝试过自己设计一个简单的算法来解决一个问题，但总是效率低下或者思路不清。通过学习这本书，我学会了如何运用分治、递归等思想来设计更优雅、更高效的解决方案。这种思维方式的转变，让我觉得编程不再是机械地敲代码，而是充满创造性的过程。

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这本书的语言非常精炼，每个字都像是经过仔细推敲的。作者在讲解一些关键概念时，总是能够用最简洁明了的语言概括其核心要义，避免了不必要的冗余和修饰。我喜欢这种“言简意赅”的风格，它能够帮助我快速地抓住知识点的本质，而不必被繁杂的文字所困扰。而且，书中对于一些术语的定义也非常准确和规范，这对于我规范 C 语言的表达非常重要。我记得有一次在写代码的时候，对于某个关键字的理解一直存在偏差，而通过查阅这本书，我很快就找到了准确的解释，避免了后续的错误。

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书中关于数据结构和算法的讲解，让我对 C 语言有了更深层次的理解。以前我对数据结构只是停留在概念层面，比如链表、栈、队列等等，但具体怎么用，在 C 语言中如何实现，总是模糊不清。这本书通过大量的代码实例，清晰地展示了各种数据结构在 C 语言中的具体实现方法，并且还讲解了它们的 time complexity 和 space complexity，让我能够对不同数据结构的优劣有更直观的认识。我曾尝试着自己用 C 语言去实现一个链表，但总是出现各种内存错误，而通过这本书的学习，我不仅掌握了链表的实现技巧，还学会了如何避免常见的错误，这对于我后来学习更复杂的数据结构打下了坚实的基础。

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