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出版者:机械工业

作者:王养廷编著

出品人:

页数:344

译者:

出版时间:2007-7

价格:34.00元

装帧:

isbn号码:9787111217879

丛书系列:

图书标签:

• Java
• Java SE
• 应用程序
• 设计
• 编程
• 开发
• 软件工程
• 计算机科学
• 技术
• 入门

好的，这是为您量身定制的一份图书简介，内容详实，且完全避开了您所提到的特定图书名称及其相关内容。 --- 《高效能数据结构与算法实战指南》 书籍简介： 在当今信息爆炸与计算能力飞速发展的时代，软件的性能已成为决定其成败的关键因素。本书《高效能数据结构与算法实战指南》并非一本专注于特定编程语言或应用框架的入门手册，而是一部深入探究计算机科学核心——数据组织与问题解决策略的权威著作。它旨在为中高级软件工程师、算法研究者以及计算机科学专业的学生提供一套系统、深入且极具实践指导意义的知识体系，帮助读者构建出运行速度更快、内存占用更低、扩展性更强的复杂系统。 第一部分：基础重塑与深度剖析 本书的开篇着眼于巩固和深化读者对经典数据结构和算法的理解。我们深知，很多开发者在日常工作中仅停留在“知道”如何使用这些工具的层面，却缺乏“为何如此”以及“如何优化”的认知。 1. 线性结构的高级应用与性能陷阱： 我们将超越数组和链表的常规介绍，重点分析动态数组在极端负载下的内存分配与碎片化问题。对于链表，我们将详细探讨双向链表、循环链表在特定并发场景下的锁粒度优化策略。特别地，针对内存访问局部性原理，我们将剖析如何通过调整数据存储顺序来最大限度地利用CPU缓存，从而将理论复杂度相同的操作在实际运行中提升数倍。 2. 树形结构的精妙设计： 本部分深入剖析了平衡二叉搜索树（AVL, 红黑树）的维护机制，不仅仅是插入和删除的平衡过程，更侧重于它们在数据库索引（如B+树的变体）和文件系统中的实际应用。同时，我们将引入Trie树和后缀树，重点讲解它们在高效字符串匹配、文本搜索算法（如Aho-Corasick）中的关键作用，并辅以实际案例演示如何构建一个具备毫秒级响应的实时搜索建议系统。 3. 图论的复杂建模与求解： 图算法是解决网络拓扑、路径规划、依赖关系分析的基石。本书详细讲解了Dijkstra、Floyd-Warshall算法的优化版本，特别是针对大规模稀疏图的Jarník算法（Prim算法的改进）和Kruskal算法在最小生成树构建中的并行化策略。此外，我们还引入了网络流理论（如Ford-Fulkerson的增广路径优化）及其在资源分配、二分图匹配中的应用，帮助读者将现实世界的复杂约束转化为可计算的模型。 第二部分：算法设计范式与性能工程 理解数据结构是基础，掌握设计范式则是构建高性能应用的核心能力。本部分聚焦于提升算法思维的维度。 4. 动态规划的“最优子结构”提取： 我们不再局限于经典的背包问题或最长公共子序列。本书强调如何识别和抽象问题中的重叠子问题和最优子结构，特别是讲解了记忆化搜索（Memoization）与自底向上（Tabulation）两种实现方式的性能差异。重点案例包括：复杂调度问题中的状态压缩动态规划（State Compression DP）以及在生物信息学中寻找序列比对的算法模型。 5. 贪心策略的适用性边界： 贪心算法以其高效性著称，但其陷阱在于“局部最优不等于全局最优”。我们将通过严谨的证明方法（如交换论证法、裁剪法）来界定贪心算法适用的范围，并分析为什么在某些看似适用的场景下，它会失效。例如，在霍夫曼编码（适用）和某些区间调度问题（需谨慎）中的应用对比。 6. 分治、回溯与分支定界： 对于NP难题的近似求解，这些方法至关重要。我们将详细解析分支定界法（Branch and Bound）如何通过有效的剪枝函数来大幅度缩小搜索空间，避免暴力枚举。针对回溯法，我们将探讨如何设计高效的剪枝条件和状态表示，以应对旅行商问题（TSP）和N皇后问题的扩展变体。 第三部分：现代计算环境下的高级算法 现代软件运行在多核处理器、分布式系统和海量数据存储之上，算法必须适应这些新的环境。 7. 并行与并发算法设计： 本章探讨了如何将经典算法转化为并行执行。我们深入分析了MapReduce范式在图算法（如PageRank）中的应用，以及锁无关（Lock-Free）数据结构的设计原则，例如使用CAS（Compare-and-Swap）操作实现的无锁队列和栈，它们是构建高吞吐量服务器的关键组件。 8. 概率算法与近似计算： 面对无法在多项式时间内精确求解的问题，概率算法提供了一种可接受的折衷方案。我们将介绍Miller-Rabin素性测试的原理与实际应用，以及Bloom Filter在海量数据去重和成员测试中的高效性。重点在于理解这些方法带来的误差边界和性能提升之间的权衡。 9. 空间优化与外部存储算法： 当数据量超过内存容量时，算法的焦点转向磁盘I/O。本书详细阐述了外存排序算法（Merge Sort的变体）如何最小化磁盘寻道次数。此外，针对大数据场景，我们将剖析LSM-Tree（Log-Structured Merge-Tree）的内部机制，该结构是许多高性能NoSQL数据库（如Cassandra, RocksDB）的核心，它通过牺牲部分读性能来大幅优化写入吞吐量。 实践与工具链 本书的每一章都配有大量代码示例，这些示例并非孤立的片段，而是模块化的、经过性能测试的组件。我们不局限于单一语言的语法糖，而是侧重于展示算法思想的通用实现模式。读者将学习如何使用性能分析工具（如Profiling工具）来验证算法的实际运行效率，而非仅依赖于渐近时间复杂度分析。 《高效能数据结构与算法实战指南》旨在培养工程师对计算效率的本能敏感度，确保您在面对任何复杂的工程挑战时，都能迅速选择或设计出最恰当的、性能卓越的解决方案。它是一本指导您从“能跑”到“跑得快、跑得稳”的实战手册。

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这本书给我的整体感觉是**“构建知识体系的蓝图”**，而不是零散的知识点集合。它最大的价值在于构建了一种**自顶向下的系统思维方式**。它不像入门教材那样关注于`for`循环或`if-else`的用法，而是直接切入到“如何设计一个可维护的、具有清晰边界的Java应用”。作者在开篇就强调了“领域建模”的重要性，并贯穿始终。无论是数据输入模块、业务逻辑核心，还是最终的展示层，这本书都引导读者思考每个组件的**“单一职责”**和**“清晰的契约”**。我尤其欣赏它对**“配置管理”**的重视，书中详细介绍了如何从命令行参数、配置文件（如INI或JSON）中安全、健壮地加载应用参数，并确保配置变更时无需重新编译。这在企业级应用开发中是至关重要的能力。这本书不是教你如何快速做出一个能运行的Demo，而是教你如何**打下坚实的地基，以便在未来十年内都能轻松迭代和扩展你的Java应用**。对于那些希望从“代码实现者”跃升为“系统设计者”的开发者来说，这本书是不可或缺的阶梯。

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这本书绝对是我的开发路上的一盏明灯，尤其对于那些刚从基础语法摸爬滚打出来，正准备迈入实际项目构建阶段的同行们来说，简直是**救星般的存在**。我记得我刚开始尝试自己搭建一个稍微复杂点的桌面应用时，简直是一头雾水，各种GUI框架的选择、事件处理的逻辑、数据持久化的实现，感觉像是同时面对了十个不同的技术栈。这本书没有陷入那些晦涩难懂的底层理论泥潭，而是**非常务实地聚焦于“如何将Java的强大能力转化为一个稳定、可用的应用”**。它的章节组织逻辑清晰得令人赞叹，从最初的环境搭建、到核心的Swing/JavaFX界面设计，再到后面的多线程优化和资源管理，每一步都有详尽的代码示例和背后的设计哲学解释。尤其是关于**“健壮性设计”**那一章，书中讨论了如何优雅地处理异常、如何设计面向接口的松耦合模块，这让我彻底改变了过去那种“能跑就行”的粗放式编程习惯。现在我写代码时，会不自觉地模仿书中的模式去思考系统的扩展性和维护性，这不仅仅是学会了一套技巧，更像是获得了一种**专业的应用构建思维框架**。如果有人问我，学完Java基础后应该看哪本书来真正提升实战能力，我一定会毫不犹豫地推荐它，它教会的不仅仅是代码，更是**工程的艺术**。

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我接触过不少关于Java编程的书籍，但很少有像这本书一样，能将**“性能调优”**和**“应用持久化”**这两个看似独立的领域，如此自然地编织在一起的。通常情况下，性能优化被放在了很后面，成了可有可无的章节，但在这本书中，它被提升到了与界面设计同等重要的地位。书中对**JVM内存模型在应用层面的影响**进行了细致的剖析，并提供了具体的代码片段来演示如何规避常见的对象创建陷阱，以及如何合理地使用缓存策略来减少磁盘I/O。更让我受益匪浅的是关于**数据库连接池配置与性能**的讨论，作者不仅给出了配置参数的建议，还解释了背后的等待时间模型和线程竞争原理。这种由浅入深、层层递进的讲解方式，使得原本看起来很枯燥的调优工作，变成了一场充满逻辑美感的探索。读完相关章节后，我回头审视了我手头正在维护的一个老项目，发现其中几个关键操作的延迟降低了近40%，这完全归功于书中提供的一些**“不起眼但极其关键”的细节调整**。

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我对这本书的评价是，它是一本**极具“前瞻性”的实战手册**，尤其适合那些已经厌倦了那些停留在Java 8甚至更早期技术栈的教材的开发者。这本书的内容显然是紧跟时代步伐的，它巧妙地融合了现代的I/O处理方式和对模块化设计的理解。我尤其欣赏作者在讲解**“资源生命周期管理”**时所采用的对比分析方法。书中没有简单地介绍`try-with-resources`，而是通过具体案例对比了手动关闭流和自动关闭流在复杂业务场景下的差异，揭示了潜在的内存泄漏风险，这让我对Java的资源回收机制有了更深层次的理解。此外，它对**依赖注入（DI）在小型桌面应用中的应用**也有独到的见解，它展示了如何在没有引入重量级框架的前提下，通过良好的接口设计和简单的工厂模式来实现组件的解耦和可测试性。这本书的文字风格非常冷静、严谨，没有过多的煽情或夸张的描述，每一个观点都建立在扎实的编码实践之上，读起来让人感到**踏实且充满力量**，仿佛身边有一位经验丰富的大型项目架构师在悉心指导。

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说实话，我原本以为市面上关于Java应用设计的大多是泛泛而谈的设计模式堆砌，读起来枯燥乏味，直到我翻开了这本“宝典”。它最让我震撼的地方在于其**对“用户体验”的深度挖掘和实践指导**。很多技术书籍往往只关注代码的优雅，却忽略了最终用户是如何与之交互的。但这本不同，它花了大量的篇幅来讲解如何使用更现代的UI库（比如在介绍Swing的同时，也对JavaFX的现代特性进行了对比和应用），如何利用异步处理机制来避免界面卡死，以及如何构建响应式的数据绑定模型。我特别喜欢其中关于**“后台任务的可见性与反馈机制”**的章节，书中详细展示了如何使用进度条、通知系统以及取消令牌来管理耗时操作，这极大地提升了我过去制作的那些工具类软件的专业度。过去我写的工具，用户总抱怨“卡死了”，现在，即便是处理庞大数据时，用户也能清晰地知道程序正在做什么。这种将**用户视角融入到底层设计决策**的做法，是其他很多偏重纯粹后端或算法的书籍所不具备的。它让我意识到，一个优秀的Java应用，不仅要快，更要“看起来快”并且“让人放心”。

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