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出版者:机械工业出版社

作者:吴永辉

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2013-6

价格:69.00

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isbn号码:9787111423836

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• 算法
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《算法思维与高效编程实践》 本书旨在为读者提供一套系统化的算法思维训练方法和高效编程实践指南。我们相信，扎实的算法基础是解决复杂计算问题的基石，而精湛的编程技巧则是将思想转化为可执行代码的关键。本书内容覆盖了从基础数据结构到高级算法设计，并结合丰富的编程实战案例，帮助读者深入理解算法的原理，掌握提高代码效率和鲁棒性的实用技巧。 第一部分：算法思维的基石 本部分将引领读者走进算法的世界，构建坚实的理论基础。 数据结构精讲： 我们将详细剖析各种基本和常用数据结构，包括数组、链表、栈、队列、哈希表、树（二叉树、平衡树、堆）以及图。每种数据结构都将从其定义、操作、实现方式、时间空间复杂度分析等多个维度进行讲解。重点在于理解数据结构的设计思想，以及它们在不同场景下的适用性。例如，在讲解链表时，我们会深入探讨单向链表、双向链表、循环链表的优缺点，以及如何在插入、删除、查找等操作中优化效率；在分析树结构时，我们将重点关注二叉搜索树、 AVL树、红黑树等平衡树的插入、删除、查找过程以及维持平衡的机制，并比较它们的性能差异。 基本算法模型： 掌握常见的算法设计范式是解决问题的有效途径。本书将系统介绍分治法、动态规划、贪心算法、回溯法、分支限界法等核心算法思想。每种模型都会通过经典的算法问题进行阐释，例如： 分治法： 通过快速排序、归并排序等例子，展示如何将大问题分解为小问题，逐个解决后再合并结果。 动态规划： 以斐波那契数列、背包问题、最长公共子序列等典型问题为例，讲解如何识别重叠子问题和最优子结构，并构建状态转移方程来高效求解。 贪心算法： 通过活动选择问题、霍夫曼编码等，演示如何通过每一步局部最优选择来达到全局最优。 回溯法与分支限界法： 以N皇后问题、旅行商问题等，深入解析如何通过搜索策略来寻找问题的解，并介绍剪枝技巧以提高搜索效率。 复杂度分析与优化： 理解算法的时间复杂度和空间复杂度是评估算法效率的重要标准。本书将详细介绍大O符号表示法，以及如何分析不同算法和数据结构的操作复杂度。在此基础上，我们将探讨多种优化策略，包括如何选择合适的数据结构、如何改进算法的遍历方式、如何利用空间换时间等，目标是帮助读者写出更高效、更节省资源的程序。 第二部分：高效编程的艺术 本部分将聚焦于提升代码的质量、可读性和可维护性，是理论知识走向实践的关键。 常用算法实现精炼： 基于第一部分建立的理论基础，我们将提供一系列常用算法的优化实现。这不仅仅是简单的代码展示，更包含了对实现细节的深入探讨，例如： 排序算法： 除了基础的冒泡排序、选择排序、插入排序，还将详细讲解快速排序、归全排序、堆排序的实现细节、不同场景下的性能表现，以及针对特定数据特点的优化思路。 搜索算法： 二分查找的各种变体，以及在链表、有序数组等不同数据结构上的应用。 图算法： 深度优先搜索（DFS）、广度优先搜索（BFS）、Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法、Prim算法、Kruskal算法等核心图算法的详细实现和应用场景分析。 编程技巧与代码风格： 良好的编程习惯是编写高质量代码的前提。本书将分享一系列实用的编程技巧，包括： 代码可读性： 强调清晰的命名、合理的注释、模块化的设计，以及如何组织代码结构，使其易于理解和维护。 错误处理与调试： 讲解如何预测和处理潜在的运行时错误，如何编写健壮的代码，以及掌握有效的调试方法和工具。 性能调优： 除了算法层面的优化，还将介绍代码层面的优化技巧，如避免不必要的计算、循环展开、内联函数等（视语言特性而定），以及如何使用性能分析工具来定位瓶颈。 抽象与封装： 讲解如何利用函数、类（或结构体）等语言特性，将复杂功能进行抽象和封装，提高代码的复用性和模块化程度。 实战案例分析： 理论与实践相结合是学习的最佳途径。本书将精选一系列具有代表性的编程问题，通过详细的分析和实现过程，展示如何运用所学的算法思维和编程技巧来解决实际问题。这些案例将覆盖不同的应用领域，例如： 字符串处理： 模式匹配、文本检索、字符串压缩等。 数学与计算： 数值计算、数论问题、概率统计相关算法。 数据处理与分析： 数据聚合、排序、去重、异常值检测等。 模拟与建模： 简单的物理模拟、系统仿真等。 面试题解析： 包含一些经典的算法面试题，并提供详细的解题思路和代码实现。 第三部分：面向进阶与挑战 本部分将带领读者深入探索更高级的算法和编程概念，为应对更复杂的挑战做好准备。 高级算法主题： 介绍一些更具挑战性的算法领域，例如： 图论的高级应用： 强连通分量、双连通分量、拓扑排序、最小生成树算法的深入探讨。 字符串算法： KMP算法、Boyer-Moore算法、后缀数组、后缀树等。 计算几何基础： 点、线、多边形的几何运算，凸包算法等。 NP-hard问题简介： 介绍NP-hard问题的概念，以及近似算法和启发式算法在解决这类问题中的作用。 面向对象设计原则： 在程序设计中，良好的面向对象设计能够显著提升代码的可维护性和可扩展性。我们将介绍SOLID原则等核心设计理念，并结合实例演示如何应用这些原则来构建更优雅、更易于维护的软件系统。 并发与并行编程简介： 随着多核处理器的普及，并发与并行编程变得日益重要。本书将对并发和并行编程的基本概念进行介绍，包括线程、进程、锁、同步机制等，并提供一些简单的示例，为读者未来深入学习相关领域打下基础。 总结： 《算法思维与高效编程实践》不仅仅是一本技术书籍，更是一本引导读者培养计算思维、提升编程能力的实践指南。通过系统学习本书内容，读者将能够： 深刻理解算法的核心思想和运行机制。 掌握多种高效的数据结构和算法。 写出清晰、简洁、高效、可维护的程序。 提升解决复杂计算问题的能力。 为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。 无论您是刚刚接触编程的新手，还是希望提升自身编程水平的在校学生，亦或是准备挑战编程竞赛的选手，本书都将是您不可或缺的学习伙伴。

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说实话，刚拿到这本书的时候，我并没有抱太大的希望，因为我之前也读过不少编程相关的书籍，但总感觉缺少点什么。这本书最大的特点，我觉得是它在教学过程中，非常注重培养读者的“解决问题”的能力，而不是仅仅停留在“写出代码”的层面。它引导我们思考，在面对一个实际问题时，如何将其转化为计算机可以理解和执行的步骤，如何选择合适的数据结构来存储信息，如何设计高效的算法来处理数据。书中对于一些经典算法的讲解，不是简单的堆砌代码，而是通过大量的图示和伪代码，让我们清晰地理解算法的执行流程和核心思想。我尤其喜欢作者在介绍一些具有挑战性的算法时，会循序渐进地引导读者，从最简单的思路开始，一步步优化，最终达到最优解。这种“披荆斩棘”式的学习过程，让人非常有成就感。而且，书中提供的练习题，不仅仅是考查我们对知识点的掌握程度，更重要的是考察我们是否能够灵活运用所学知识来解决实际问题。很多题目都非常贴近实际应用场景，让我能够感受到编程的实用价值。这本书，更像是一位经验丰富的导师，在一步步引导我成为一个更优秀的程序员。

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这本书的标题让我一度以为它只是又一本枯燥乏味的入门教材，但事实证明我错了。从翻开第一页起，我就被它那种循序渐进、由浅入深的讲解方式深深吸引。它不像某些教材那样，上来就抛出一大堆概念和公式，而是从最基础的“为什么”开始，引导读者理解编程思维的形成，以及解决问题的基本逻辑。书中对于数据结构和算法的介绍，更是我之前学习过程中遇到的最大难点，而这本书却能用极其形象的比喻和生动的例子，将那些抽象的概念变得触手可及。我尤其喜欢它在介绍每一种数据结构或算法时，都会先从实际应用场景出发，让我们看到这些理论知识的价值和意义，而不是单纯的为了学习而学习。举个例子，在讲解链表的时候，作者并没有直接给出代码，而是先用一个排队买票的场景来类比，让我们体会到链表在插入和删除操作上的优势。这种“润物细无声”的教学方式，让我感觉学习编程不再是一件令人望而却步的难事，反而成了一种充满乐趣的探索过程。而且，书中提供的各种练习题，难度梯度设置非常合理，从基础巩固到综合应用，能够有效地帮助我巩固所学知识，并逐步提升解决实际问题的能力。

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作为一个多年的程序员，我对市面上许多“速成”式的编程书籍感到厌倦，它们往往过于强调技巧和工具，却忽略了编程的本质和底层逻辑。然而，这本《大学程序设计课程与竞赛训练教材》却让我眼前一亮。它并非一本纯粹的“速成”指南，而是致力于打下坚实的计算机科学基础。书中对计算机科学核心概念的阐述，例如计算的本质、程序的执行过程、内存管理等，都做得非常深入和透彻，这对于理解更高级的编程技术至关重要。我特别欣赏作者在探讨算法和数据结构时，所展现出的严谨性和数学性。书中对算法复杂度的分析，并非简单地给出Big O符号，而是详细解释了其推导过程，以及不同复杂度算法在实际场景中的性能差异。这让我能够更理性地选择和优化算法。此外，本书在竞赛训练方面的侧重，也让我受益匪浅。它提供了大量经过精心设计的竞赛题目，并且对这些题目的解题思路和代码实现进行了详细的讲解。这些题目涵盖了各种常见的算法和数据结构的应用，通过解决这些题目，我不仅能够锻炼自己的编码能力，更能培养出分析问题、拆解问题、并最终找到最优解的能力。这本书，更像是为我打开了通往更深层次编程世界的大门，让我看到了编程的艺术和科学所在。

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我曾经在学习编程的过程中，因为理解不了抽象的概念而屡屡碰壁，直到我接触了这本书。它在处理复杂概念的时候，简直是教科书级别的耐心和细致。比如，在讲解指针和内存管理的时候，作者并没有直接抛出一些晦涩的术语，而是用了一个非常形象的比喻，将内存想象成一个个编号的房间，而指针就是房间的门牌号，这样一来，指针的指向和解引用就变得直观易懂了。而且，书中对于递归和分治算法的解释，更是我之前学习的“噩梦”。这本书用非常清晰的图示，分解了递归调用的过程，以及每个函数调用栈的变化，让我终于理解了“函数调用自己”到底是怎么回事。最令我惊叹的是，它在介绍各种数据结构和算法时，不仅仅停留于理论层面，而是会详细地分析其在不同场景下的优缺点，以及适用的范围。这对于我们在实际项目中做出正确的技术选型非常有帮助。书中提供的配套练习题，更是让我从“纸上谈兵”变成了“实战演练”。每道题目都设计得非常精巧，能够有效地检验我们对知识点的掌握程度，并且引导我们思考更优的解法。这本书，无疑是我在编程学习道路上的一盏指路明灯。

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这本书的深度和广度都超乎我的想象，它不仅仅是一本大学课程的教材，更是一本能够陪伴程序员成长一辈子的宝藏。我被书中对计算机科学基础理论的系统性讲解所震撼，从数理逻辑的基础，到计算的理论模型，再到复杂的算法分析，无一不展现出作者深厚的学术功底。它不仅仅是教会你如何写代码，更是让你理解“为什么”要这么写。书中对于一些底层原理的剖析，例如编译器的运作机制、操作系统的基本原理等，都为我打开了新的视野。让我能够更深刻地理解程序是如何在计算机上运行的。在竞赛训练的部分，我更是看到了它作为一本“训练教材”的价值所在。书中提供的题目，质量非常高，难度也适中，并且涵盖了各种算法和数据结构的应用。最重要的是，作者在讲解题目的时候，不仅仅是给出标准答案，更是深入分析了不同解法的思路和优劣，这让我能够学到不仅仅是如何解决一个问题，更是如何去思考问题。这种“授人以渔”的学习方式，对于培养独立解决问题的能力至关重要。这本书，让我看到了一个程序员应有的视野和深度。

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