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页数:412

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出版时间:2009-7

价格:39.80元

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isbn号码:9787542743343

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深度探索数据结构与算法的奥秘：C++ 编程实践指南 —— 构筑高效能软件基石的系统性学习路线 --- 引言：理论与实践的桥梁 在快速迭代的软件工程领域，无论是构建底层操作系统、设计高性能计算系统，还是开发复杂的企业级应用，对数据结构与算法的深刻理解和精湛运用都是区分优秀工程师与普通程序员的关键。本书《深度探索数据结构与算法的奥秘：C++ 编程实践指南》旨在为读者提供一套全面、深入且极具实践指导意义的学习资源。它不侧重于前端界面构建或标记语言的应用，而是将焦点完全聚焦于程序设计的核心——如何高效地组织和处理信息。 本书核心内容概述 本书将C++语言的强大性能与严谨的算法思维相结合，系统地讲解了计算机科学中最基础也最重要的知识体系。全书结构清晰，由浅入深，确保读者能够从零开始，逐步建立起坚实的理论基础并掌握将其应用于实际问题解决的能力。 第一部分：C++ 语言基础回顾与进阶 在深入探讨复杂数据结构之前，我们首先确保读者对C++的现代特性有扎实的掌握。本部分将快速回顾C++ 11/14/17标准中的关键特性，重点强调内存管理、指针与引用的高级用法，以及面向对象编程（OOP）的精髓——继承、多态和抽象。 内存管理与资源获取即初始化（RAII）： 深入讲解栈与堆内存的区别，智能指针（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`, `std::weak_ptr`）的正确使用模式，避免裸指针带来的内存泄漏和悬垂指针问题。 模板元编程基础： 介绍模板在泛型编程中的应用，如何编写可重用的、类型安全的代码，并触及编译期计算的基础概念。 标准模板库（STL）深入剖析： 不仅是使用STL容器，更要理解其内部实现机制，如迭代器的类型、容器的内存分配策略（`std::vector`的扩容机制、`std::map`基于红黑树的结构）。 第二部分：基础数据结构精讲 本部分是理解复杂算法的前提。我们不仅展示如何“使用”这些结构，更会详细剖析它们的底层实现原理，并用C++代码亲手实现它们。 线性结构详解： 数组与动态数组（Vector）： 深入分析连续内存访问带来的性能优势，以及动态调整大小时的开销分析。 链表家族： 单向链表、双向链表与循环链表的差异，以及它们在插入和删除操作上的时间复杂度优势。 栈（Stack）与队列（Queue）： 抽象数据类型（ADT）的实现，及其在表达式求值、深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）中的应用。 非线性结构核心： 树结构： 二叉树的遍历方法（前序、中序、后序），以及平衡二叉树（AVL树和红黑树）的构建、旋转与维护机制。重点讲解红黑树如何在保证对数时间复杂度的同时进行自我修复。 堆（Heap）： 大小顶堆的实现，以及它在优先队列（Priority Queue）中的核心地位。 图论基础： 图的表示方法（邻接矩阵与邻接表），以及它们在不同场景下的适用性选择。 第三部分：经典算法的深度解析与实现 本部分是全书的重点，涵盖了解决计算问题最常用和最核心的算法思想。每种算法都伴随着详尽的复杂度分析（时间复杂度和空间复杂度）。 排序算法的全面对比： 基础排序（冒泡、插入、选择）的教学意义。 高效排序：快速排序（Quick Sort）的枢轴选择策略与最坏情况分析；归并排序（Merge Sort）的稳定性与分治思想；堆排序（Heap Sort）的效率保证。 线性时间排序：计数排序、基数排序在特定数据范围内的优化应用。 搜索与遍历： 图算法的基石： 广度优先搜索（BFS）用于寻找最短路径（无权图），深度优先搜索（DFS）用于连通性判断和拓扑排序。 最短路径算法： 迪杰斯特拉（Dijkstra）算法的贪心策略，以及处理负权边的贝尔曼-福特（Bellman-Ford）算法。 动态规划（DP）的艺术： DP的核心思想：最优子结构与重叠子问题。 通过经典的背包问题（0/1背包、完全背包）、最长公共子序列等案例，详细演示如何建立状态转移方程，并实现自底向上（Tabulation）和自顶向下（Memoization）两种解法。 贪心算法的辨识： 讲解贪心选择性质和最优子结构，并通过活动安排问题、霍夫曼编码等实例，明确区分何时可以使用贪心，何时必须采用动态规划。 第四部分：高级主题与性能优化 本部分面向希望深入理解现代计算效率的读者，涉及更复杂的结构和更贴近实际的优化技术。 散列表（Hash Table）的精通： 深入研究哈希函数的构造艺术，并重点解决冲突处理机制——链式法、开放定址法（线性探测、二次探测、双重散列）的优劣权衡。讲解如何设计一个优秀的哈希函数来最大化性能。 高级图算法应用： 最小生成树（MST）：普里姆（Prim）算法和克鲁斯卡尔（Kruskal）算法的原理与实现。 拓扑排序：在项目依赖管理中的实际应用。 网络流基础：最大流最小割定理的初步探讨。 时间和空间的权衡： 讲解如何利用空间换取时间，例如使用前缀和数组、查找表来优化常规计算过程。讨论算法的空间复杂度在内存受限环境中的重要性。 学习目标与读者定位 本书的目标读者是具备C++基础知识，渴望系统性学习数据结构与算法，并希望将理论知识转化为高性能代码的计算机科学专业学生、软件工程师以及热衷于算法竞赛的爱好者。通过本书的学习，读者将不仅能熟练调用STL，更能独立设计和实现高效的数据结构，精确分析算法的性能瓶颈，从而在系统设计和软件开发中做出更优的技术决策。本书完全专注于底层逻辑和计算效率的提升，是通往高级软件架构师的必备阶梯。

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这本书的叙事逻辑和知识点递进关系处理得相当到位，完全像是经验丰富的老教师在手把手地指导你入门。它没有上来就抛出复杂的代码和晦涩的理论，而是从最基础的网页构成元素开始，循序渐进地讲解了HTML和CSS的协同工作原理。最让我欣赏的是，它在讲解完一个核心概念后，紧接着就会安排一个“实践小测验”或者一个“立即应用”的环节，这种即学即用的设计，能瞬间巩固刚才学到的知识，避免了“学完就忘”的尴尬局面。例如，当讲解到盒模型的时候，书中并没有停留于理论，而是设计了一个模拟电商详情页布局的小任务，让我们必须亲手去调整边距、内边距和边框，直到达到完美效果。这种强调动手能力培养的教学方法，才是真正高效的学习途径。它教会的不仅是“怎么做”，更是“为什么这么做”，从底层逻辑上构建起你的网页制作认知框架，非常扎实。

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这本书的语言风格非常亲切自然，读起来完全没有技术书籍常有的那种冷冰冰的距离感。作者似乎深知自学者在面对新技术时的那种焦虑和困惑，所以他（她）的措辞总是充满鼓励性，即便是讲解难度较高的内容时，也会用非常口语化、贴近生活的比喻来解释。比如，讲解DOM操作时，作者将网页元素比作一个可以随意拆卸和重组的积木盒，把复杂的对象操作简化为了日常的生活动作，一下子就拉近了读者和技术的心理距离。此外，书中很多地方都穿插了作者自己早年学习过程中的“踩坑”记录，这些真实经历让内容变得生动有趣，也让读者明白犯错是学习过程的一部分，不必过于惧怕失败。这种“亦师亦友”的写作腔调，极大地增强了阅读的粘性，让我即使在工作一天疲惫之后，也愿意翻开它来继续学习。

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关于这本书的配套资源和持续更新的支持，是让我决定推荐给所有朋友的关键因素。这本书的官方网站（或者说配套支持平台，我不太确定具体名称，但有这么一个东西）提供了大量的代码源文件和课后习题的参考答案，这对于自我检验学习成果至关重要。我经常会先不看答案自己尝试解决问题，遇到卡壳的地方，再回去查阅书中的对应章节，最后对比官方提供的标准答案，这种闭环的学习流程效率极高。而且，我听说作者团队会定期对内容进行修订和补充，以跟进最新的Web标准和技术发展趋势，这保证了这本书不会因为技术迭代而迅速过时。在这个日新月异的互联网行业，一本能够与时俱进的教材，其价值是无可估量的。它不仅仅是一次性的学习工具，更像是一个长期的、可靠的学习伙伴。

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我得说，这本书的广度和深度都超出了我的预期，特别是对前端开发的各个组成部分的覆盖面，简直就像一个浓缩的知识库。它不仅仅停留在基础的页面搭建，而是深入探讨了网页性能优化、响应式设计的前沿实践，甚至还涉及到了初步的JavaScript交互逻辑。很多其他教材可能只是一笔带过或者完全忽略的领域，在这本书里都有详尽的篇幅进行讲解。我尤其喜欢其中关于不同浏览器兼容性处理的那一章，作者列举了大量的实际项目中遇到的兼容性“陷阱”，并提供了实用的解决方案，这对于想要把作品投入实际使用的读者来说，是无价的经验之谈。这种“实战派”的编写风格，让读者感觉不是在读一本理论教科书，而是在研读一本前辈工程师的经验备忘录。这种前瞻性和实用性的结合，使得这本书的参考价值远远超过了一般的入门指南。

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这本书的排版真是让人眼前一亮，整体设计非常符合现代人的阅读习惯。封面色彩的搭配就很有吸引力，让人一看就觉得内容会很实用。内页的字体大小和行间距都把握得恰到好处，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更值得称赞的是，作者在关键知识点的讲解上，运用了大量的图示和流程图，特别是对于那些比较抽象的编程概念，图文并茂的解释方式极大地降低了学习门槛。我记得好几次遇到技术难点，都是通过书中某个精妙的插图瞬间豁然开朗。而且，书中的案例代码块的格式也很规范，高亮显示清晰，可以直接复制粘贴到编辑器中运行调试，这种细节处理，看得出作者在编撰过程中是下足了功夫的。对于初学者来说，一本好的教材不仅要有扎实的内容，更要有优秀的“载体”来承载这些知识，而这本书无疑在这方面做到了极致，让学习过程本身变成了一种享受，而不是煎熬。这种对用户体验的关注，是很多技术书籍所欠缺的。

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