具体描述
大学计算机基础，ISBN：9787122059703，作者：彭国星 著
《数据结构与算法解析》 本书旨在为读者系统性地介绍计算机科学领域的核心概念——数据结构与算法。内容深度兼顾理论基础与实践应用，力求帮助读者构建扎实的计算机思维，为进一步学习高级计算机技术奠定坚实基础。 核心内容： 第一部分：数据结构基础 数组与链表： 详细讲解顺序存储与链式存储的特性、优缺点，以及在插入、删除、查找等操作上的效率分析。包括单向链表、双向链表、循环链表的实现与应用。 栈与队列： 阐述后进先出（LIFO）和先进先出（FIFO）两种基本操作模式。深入剖析栈在表达式求值、函数调用栈等方面的应用，以及队列在系统调度、消息队列等场景下的重要性。 树结构： 重点介绍二叉树、二叉搜索树（BST）、平衡二叉搜索树（如AVL树、红黑树）的定义、性质与操作。详细阐述树的遍历（前序、中序、后序、层序）及其在文件系统、数据库索引等领域的应用。 图结构： 定义图的基本概念，包括顶点、边、邻接矩阵、邻接表等表示方法。讲解图的遍历（深度优先搜索DFS、广度优先搜索BFS），以及在路径查找、社交网络分析等问题中的应用。 哈希表： 讲解哈希函数的原理、冲突解决策略（如链地址法、开放寻址法）及其在快速查找、字典实现中的效率优势。 堆结构： 介绍最大堆与最小堆的概念，及其在优先队列、堆排序等算法中的应用。 第二部分：算法设计与分析 算法效率分析： 引入时间复杂度和空间复杂度的概念，讲解大O表示法，帮助读者量化评估算法的运行效率。 排序算法： 详细讲解冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快速排序、堆排序等经典排序算法的实现原理、稳定性及时间/空间复杂度。 查找算法： 重点讲解线性查找、二分查找（包括其对数据有序性的要求）及其效率分析。 递归与分治策略： 阐述递归思想的内涵，并通过斐波那契数列、汉诺塔等经典问题进行演示。深入讲解分治策略的核心思想，以及如何在复杂问题中应用它。 贪心算法： 介绍贪心算法的设计思路，并通过活动选择问题、最小生成树（Prim算法、Kruskal算法）等实例说明其应用。 动态规划： 讲解动态规划的核心思想——最优子结构和重叠子问题。通过背包问题、最长公共子序列等问题，引导读者掌握动态规划问题的构建与求解方法。 回溯法： 阐述回溯法的基本思想，通过N皇后问题、数独求解等实例，演示如何在搜索空间中查找所有可能的解。 第三部分：实践应用与进阶 数据结构与算法在具体问题中的应用： 结合实际编程场景，展示如何选择合适的数据结构和算法来解决特定问题，例如： 字符串匹配算法（KMP算法） 图算法在网络路由、最短路径问题中的应用（Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法） 内存管理中的数据结构应用 算法优化技巧： 探讨一些常用的算法优化方法，如缓存优化、并行化等。 算法复杂度与性能调优： 结合实际运行数据，分析算法性能瓶颈，并提供相应的调优建议。 本书特色： 理论与实践并重： 不仅提供严谨的理论讲解，更结合大量示例代码（语言不限，倾向于易读性强的伪代码或主流语言示例），帮助读者理解抽象概念。 循序渐进的难度： 从最基本的数据结构和算法开始，逐步深入到更复杂的主题，适合不同层次的读者。 丰富的图示与可视化： 借助清晰的图示和流程图，直观展示数据结构的操作过程和算法的执行流程。 强调思维训练： 注重培养读者的逻辑思维能力、问题分析能力和抽象能力，使读者能够触类旁通，举一反三。 通过学习本书，读者将能够深刻理解数据结构的设计思想和算法的运行机制，掌握解决各类计算问题的核心工具，为在软件开发、数据科学、人工智能等领域取得进一步发展打下坚实基础。
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