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isbn号码:9787504626486

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• 现代密码学
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• 算法
• 理论
• 应用
• 加密技术
• 安全通信
• 数据安全

《算法与数据结构精粹》 内容简介 核心理念：从基础到前沿的算法思维构建与高效实现 《算法与数据结构精粹》是一部旨在系统、深入剖析计算机科学核心基石——算法与数据结构——的权威著作。本书跳脱出传统教材的枯燥叙述模式，以“高效思维”为导向，致力于帮助读者建立起强大的计算模型构建能力和问题求解框架。全书内容深度与广度兼备，覆盖了理论基础、经典算法的精妙设计，以及面向现代复杂系统的高级数据结构实现。 本书的编排遵循“理论支撑—模型抽象—实例优化”的逻辑主线。我们坚信，理解算法的本质远比死记硬背代码实现更为重要。因此，第一部分将重点打磨读者的数学基础和计算复杂度分析能力，为后续复杂算法的学习铺平道路。 --- 第一部分：计算的基石与分析的艺术（奠定理论根基） 第一章：计算模型与复杂度理论 本章从图灵机、Lambda演算等形式化模型出发，奠定计算的理论基石。详细阐述了时间复杂度和空间复杂度的精确度量标准，并深入探讨了P、NP、NP-完全等复杂性类别的深刻含义。尤其关注了平均情况分析与最坏情况分析的适用场景差异，并引入了概率性分析工具。我们将探讨如何利用渐进记号（$O, Omega, Theta$）进行严谨的性能预测。 第二章：基础数据结构：组织信息的艺术 本章聚焦于最基础但至关重要的线性与非线性结构。详尽剖析了数组、链表（单向、双向、循环）、栈与队列的底层内存布局、操作优化及其在不同应用场景下的权衡取舍。特别之处在于，本章用大量篇幅对比了“静态分配”与“动态分配”的性能差异，并介绍了内存局部性原理对缓存命中率的影响，这是实现高性能程序的关键。 第三章：树形结构：层级数据的优雅表达 从二叉树的遍历（前序、中序、后序、层序）到平衡树的构建与维护，本章系统梳理了树结构。重点剖析了AVL树和红黑树（Red-Black Tree）的旋转与再平衡机制。我们不仅展示了它们如何保证对数时间复杂度的搜索、插入和删除，更深入探讨了红黑树在操作系统内存管理和标准库实现中的实际应用案例。此外，B树和B+树的原理及其在磁盘I/O优化中的作用也将被详细阐述。 --- 第二部分：经典算法的优化之路（求解核心问题） 第四章：排序算法的精细对比与优化 本章并非简单罗列排序算法，而是将其置于不同的约束环境中进行评判。比较了冒泡、插入、选择的简单实现与效率瓶颈；深入分析了快速排序（QuickSort）的枢轴选择策略（随机化、三数取中法）及其对最坏情况的规避；详尽解析了归并排序（MergeSort）的稳定性与并行化潜力。对于堆排序（HeapSort），着重讲解了如何利用二叉堆的结构特性实现高效的最大/最小元素获取。此外，对基数排序、计数排序等非比较排序的适用条件进行了明确界定。 第五章：图论算法：网络与关系的建模 图结构是描述复杂系统的核心工具。本章系统介绍了图的表示法（邻接矩阵与邻接表）及其内存消耗的权衡。重点讲解了图的遍历算法（DFS与BFS）的深度与广度差异。在最短路径问题上，本书深入剖析了Dijkstra算法（单源最短路径的效率优化）、Bellman-Ford算法（处理负权边）以及Floyd-Warshall算法（全源最短路径）。对于最小生成树，则详细对比了Prim算法与Kruskal算法的贪心策略差异。 第六章：高级搜索与回溯策略 本章聚焦于状态空间搜索。除了基础的深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），我们引入了A搜索算法，并详尽阐述了如何设计高效的启发式函数（Heuristics）以指导搜索过程，实现效率的指数级提升。对于组合优化问题，本书详细讲解了回溯法（Backtracking）和分支限界法（Branch and Bound）的通用框架，通过实际的N皇后问题、旅行商问题（TSP）实例，演示如何剪枝以大幅缩小搜索空间。 --- 第三部分：高级与专题算法（面向前沿应用） 第七章：动态规划：最优子结构与重叠子问题 动态规划（DP）是解决最优化问题的利器。本章强调理解DP的核心思想——状态转移方程的构建。通过经典的斐波那契数列、背包问题（0/1背包、完全背包）、最长公共子序列（LCS）等案例，引导读者掌握自底向上（Bottom-Up）和自顶向下（Top-Down，带记忆化）的实现技巧。更进一步，本章探讨了DP在序列比对、区间调度等复杂问题中的应用，并讨论了状态压缩DP的技巧。 第八章：散列技术与冲突解决 散列表（Hash Table）的性能高度依赖于散列函数的设计。本章深入探讨了理想散列函数的特性，并详细分析了链式法（Chaining）和开放寻址法（Open Addressing）（包括线性探测、二次探测和双重散列）的性能差异和删除操作的复杂性。特别关注了如何利用一致性哈希解决分布式系统中的负载均衡问题。 第九章：字符串匹配与数据压缩算法 字符串处理是软件工程中的常见挑战。本章详细解析了KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法的预处理步骤（Next数组的构建）如何避免无效的回溯，实现线性时间匹配。此外，我们还介绍了Rabin-Karp算法（基于滚动哈希）的实用性。在数据压缩方面，简要介绍了霍夫曼编码的原理及其如何利用频率实现最优前缀编码。 第十章：并行计算与近似算法 随着多核处理器的普及，并行算法设计变得至关重要。本章探讨了分治策略的并行化思路，并介绍了MapReduce范式下部分算法的重构。对于NP难问题，本书倡导采用近似算法和启发式算法。详细介绍了贪心算法在近似求解中的地位，以及如何分析其近似比，确保在无法获得精确解时仍能得到高质量的解。 --- 结语：实践导向的算法哲学 《算法与数据结构精粹》的最终目标是培养读者对计算效率的敏锐直觉。本书穿插了大量的“陷阱与优化”案例分析，以及特定语言（如C++ STL、Java Collections Framework）中对这些结构的实际封装和优化细节。通过大量精选的、覆盖不同应用领域的习题，读者将被引导着从理论走向工程实践，真正掌握驾驭复杂计算问题的能力。

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作为一名计算机科学专业的学生，我对任何能够深化我对计算机系统底层运作理解的书籍都非常感兴趣。密码学无疑是其中一个至关重要的领域，它不仅关乎数据的安全，也涉及到算法的效率和系统的健壮性。我希望《密码学进展》这本书能够提供一些最新、最前沿的研究成果和技术动态，让我了解当前密码学领域的研究热点和发展方向。我期待它能涵盖一些更具挑战性的主题，比如后量子密码学、同态加密、零知识证明等，并且能够对这些技术进行深入的理论分析和原理讲解。当然，如果能够配以相关的算法伪代码或者简化的数学推导，那就更完美了，这样我才能更好地理解这些技术的实现细节。我希望这本书能够帮助我拓宽视野，为我未来在密码学或信息安全领域的深入研究打下坚实的基础，甚至激发我进行一些原创性的思考和探索。我希望它不仅仅是一本学习材料，更是一扇通往更广阔研究领域的大门。

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我一直对数字世界的“幕后英雄”充满好奇，那些看不见摸不着却又至关重要的技术，比如网络安全、数据隐私等等，它们是如何实现的？《密码学进展》这本书的名字，就像一个神奇的钥匙，让我觉得它能够打开通往这个神秘世界的大门。我并非科班出身，对那些复杂的数学公式和专业术语会感到一些畏惧，但我坚信，好的书籍应该能够以一种循序渐进的方式，让即使是门外汉也能逐渐领会其精髓。我希望这本书能够从基础的概念讲起，逐步深入，并且用清晰易懂的语言来解释那些抽象的原理。如果书中能够穿插一些历史故事、名人轶事，或者一些有趣的比喻和类比，那就更能吸引我的阅读兴趣了。我期待它能够让我明白，为什么密码学如此重要，以及它在保护我们日常生活中的信息安全方面扮演着怎样的角色。我希望这本书能够让我对这个领域产生浓厚的兴趣，并且在今后的生活中，能够对那些与信息安全相关的话题有更深刻的认识和判断。

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我是一位对技术发展趋势非常关注的从业者，在信息安全领域摸爬滚打了好几年，一直感觉自己就像是在巨人的肩膀上工作，但很多底层原理和最新进展却知之甚少。在一次行业交流会上，有位前辈偶然提到了“密码学”这个词，并且强调了它在未来数字世界中的核心地位。这激起了我的好奇心，于是我开始在网上搜索相关的书籍。《密码学进展》这本书的名字立刻吸引了我，它给人的感觉就是权威且前沿，仿佛是了解这个领域最直接的途径。我平常工作很忙，所以选择书籍的标准很高，必须是内容扎实、论述清晰、并且能够引领我看到行业未来的。我希望这本书能够深入浅出地讲解那些复杂而关键的概念，而不是堆砌一堆让人望而却步的公式。如果它能提供一些实际的应用案例，那就更好了，这样我才能更好地将理论与实践相结合。我对这本书的期待是，它能够帮助我构建一个更完整、更系统的密码学知识框架，让我能够更好地理解当前技术发展背后隐藏的逻辑，也能为我未来的职业发展提供更坚实的基础。

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说实话，我并非技术科班出身，我对“密码学”这个词的印象还停留在电影里那些神乎其神的破解场景。但随着生活越来越数字化，我发现很多日常的沟通和交易都离不开它，从网购支付到社交聊天，背后似乎都有它的身影。我开始意识到，了解一些基础的密码学知识，对于保护自己的信息安全至关重要。我希望能够找到一本适合普通读者阅读的书籍，不需要太多的数学背景，但又能解释清楚一些核心的概念，比如加密、解密、公钥、私钥等等。我之前也尝试过一些科普文章，但总觉得有些零散，不成体系。《密码学进展》这本书，从名字上看，似乎比一般的科普读物更深入一些，但又不像纯粹的学术论文那样难以接近。我希望它能够用生动有趣的语言，结合生活中的例子，来讲解那些复杂的原理，让我能够明白“是什么”以及“为什么”。如果这本书能够让我对这个曾经模糊的概念有一个清晰的认识，并且学会如何更好地保护自己在网络世界中的隐私，那对我来说就是一本非常有价值的书了。

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这本书的封面设计非常有吸引力，那种深邃的蓝色搭配上复杂的几何图案，一下子就抓住了我的眼球。我平常对技术类的书籍并没有太大的热情，总觉得枯燥乏味，但这本书的包装让我产生了一种探索的冲动，仿佛里面隐藏着一个神秘而迷人的世界。我喜欢那种能够引发好奇心的设计，它不像许多技术书籍那样，上来就用一大堆专业术语把人吓退。拿到书后，我迫不及待地翻开，即使只是随意翻阅，也能感受到一种严谨又不失活力的氛围。排版清晰，字体大小适中，阅读起来非常舒适。最重要的是，这本书给我的第一印象是那种“有料”的感觉，不是那种华而不实的“花架子”，而是真正沉淀了知识和智慧的作品。我期待它能带给我一场思想的盛宴，让我领略到前沿领域的魅力，甚至能够启迪我思考更多关于信息安全和隐私保护的议题。我一直觉得，好的书籍不仅仅是传递信息，更是点燃火花，激发我们不断学习和进步的动力。希望这本书能成为我知识体系中的一块重要拼图，让我对这个日新月异的科技世界有更深刻的理解。

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