Reliable Data Structures in C

Reliable Data Structures in C pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Plum Hall
作者:Thomas Plum
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1985-06
价格:USD 28.80
装帧:Paperback
isbn号码:9780911537048
丛书系列:
图书标签:
  • 数据结构
  • C语言
  • 可靠性
  • 算法
  • 编程
  • 计算机科学
  • 软件工程
  • 内存管理
  • 性能优化
  • 代码质量
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具体描述

《算法设计与分析》 本书是一本面向计算机科学专业学生和从业人员的权威著作,旨在深入讲解算法的设计原理、分析方法以及在实际问题中的应用。全书结构严谨,内容翔实,力求帮助读者建立扎实的算法基础,培养解决复杂计算问题的能力。 核心内容概述: 本书从算法的基本概念入手,系统地介绍了各类经典和现代算法。我们将从最基础的排序和搜索算法开始,逐步深入到图算法、动态规划、贪心算法、分治算法等核心领域。对于每一种算法,我们不仅会详细阐述其工作原理和实现细节,还会深入分析其时间复杂度和空间复杂度,并通过严谨的数学证明来支撑这些结论。 主要章节内容: 第一部分:算法基础 绪论: 介绍算法的定义、重要性、衡量标准(效率、正确性)以及算法设计的基本思想。我们将探讨如何清晰地描述算法,以及为什么在计算机科学中算法至关重要。 数据结构回顾与初步: 在深入算法之前,我们将快速回顾几种基本的数据结构,如数组、链表、栈和队列,并介绍一些更复杂的数据结构,为后续的算法学习奠定基础。 递归与分治策略: 详细讲解递归的概念和应用,并通过分治法这一重要设计范式,介绍诸如归并排序、快速排序等经典算法。我们将分析分治算法的时间复杂度求解方法(如主定理)。 渐进记号与复杂度分析: 深入讲解大O、大Ω、大Θ等渐进记号,以及如何使用它们来度量算法的性能。我们将探讨最坏情况、平均情况和最好情况下的复杂度分析。 第二部分:经典算法设计范式 动态规划: 介绍动态规划的思想,包括最优子结构、重叠子问题以及状态转移方程的建立。我们将通过背包问题、最长公共子序列、硬币找零等经典问题,演示动态规划的求解过程。 贪心算法: 讲解贪心算法的设计思路,即在每一步都做出局部最优的选择,期望最终得到全局最优解。我们将通过活动选择问题、霍夫曼编码、最小生成树(Prim和Kruskal算法)等例子,阐述贪心算法的适用性和局限性。 回溯与分支限界: 介绍回溯法用于搜索解空间,以及分支限界法用于优化搜索过程。我们将通过N皇后问题、旅行商问题等,展示这些搜索算法的设计技巧。 第三部分:图算法 图的表示与遍历: 介绍图的邻接矩阵和邻接表表示法,以及广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)算法,并分析其在图上的应用。 最短路径算法: 详细讲解Dijkstra算法(单源最短路径,非负权边)和Floyd-Warshall算法(所有顶点对最短路径)。 最小生成树算法: 深入分析Prim算法和Kruskal算法,用于寻找加权无向图的最小生成树。 拓扑排序与强连通分量: 介绍有向无环图(DAG)的拓扑排序,以及在有向图上寻找强连通分量的Tarjan算法或Kosaraju算法。 第四部分:高级主题与应用 字符串匹配算法: 介绍朴素字符串匹配,以及更高效的Knuth-Morris-Pratt(KMP)算法和Boyer-Moore算法。 NP完全性理论初步: 简要介绍可判定性、可计算性以及NP类问题。我们将介绍NP-hard和NP-complete的概念,并通过举例说明NP完全问题的本质,以及为什么寻找多项式时间算法具有挑战性。 算法工程与实践: 探讨在实际工程中如何选择和优化算法,包括考虑数据规模、硬件特性以及实际运行环境。我们将提供一些关于调试、性能剖析和选择合适数据结构的建议。 本书特色: 理论与实践并重: 本书不仅深入讲解算法的理论基础,还通过大量的代码示例(使用现代C++语言编写)来展示算法的实现细节,帮助读者将理论知识转化为实际编程能力。 循序渐进,逻辑清晰: 全书按照从基础到进阶的逻辑顺序组织内容,确保读者能够逐步建立起对算法的理解。 严谨的数学证明: 对于算法的正确性和复杂度分析,本书力求提供严谨的数学证明,帮助读者建立对算法性质的深刻认识。 丰富的例题和练习: 每章都配有精心设计的例题,用于巩固所学知识,并提供大量的练习题,供读者挑战和提升。 关注实际应用: 在介绍算法的同时,本书也会探讨这些算法在实际问题中的应用场景,例如在搜索引擎、数据库、网络路由等领域。 通过学习本书,读者将能够: 清晰地理解和描述各种经典和现代算法。 熟练地分析算法的时间和空间复杂度。 掌握多种算法设计范式,并能灵活运用解决实际问题。 具备使用C++实现和优化算法的能力。 为进一步学习更高级的算法和数据结构打下坚实基础。 无论您是即将步入算法殿堂的学生,还是希望提升技术能力的软件工程师,《算法设计与分析》都将是您不可或缺的良师益友。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我必须坦诚,这本书的阅读体验并非一帆风顺。它对读者的先验知识要求相当高。如果你对指针操作、位运算以及基本的编译原理一无所知,那么翻开第一章可能会感到挫败。它更像是一本进阶参考手册,而非入门读物。然而,对于那些愿意投入时间去理解底层机制的读者来说,回报是巨大的。我特别喜欢其中穿插的“历史视角”部分,它解释了为什么某些看似过时的设计决策在特定历史背景下是最佳选择,这极大地拓宽了我的工程视野。它没有给出“最佳”的单一答案,而是教会你如何根据约束条件(如资源受限、特定平台架构)来权衡和选择“最可靠的”方案。这种强调工程判断力的教学方式,比死记硬背算法实现要高明得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是为那些希望在C语言世界里构建真正坚实、高性能数据结构的程序员准备的圣经。我一拿到手,首先被它详实的理论深度所震撼。作者并没有满足于仅仅展示如何实现一个链表或二叉树,而是深入挖掘了每种结构背后的数学原理和时间复杂度分析的严谨性。例如,在讨论B树的实现时,它不仅展示了代码,还花了大篇幅去解释磁盘I/O的特性如何影响了最佳分支因子(fanout)的选择,这对于处理大规模数据库索引的开发者来说是无价的见解。更妙的是,书中对于内存管理策略的探讨极其细致,它没有回避C语言中手动内存分配的陷阱,而是提供了一套优雅、可重用的内存池(memory pooling)和对象生命周期管理的框架。初学者可能会觉得有些晦涩,但对于有志于系统编程或底层优化的人来说,这简直是教科书级别的范例。它成功地将抽象的算法概念转化为可以在实际生产环境中稳定运行的代码基石,让人彻底理解“可靠”二字的重量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值在于它构建的“可靠性思维模型”。它不仅仅是关于数据结构本身,更是关于如何以一种对系统负责任的态度来编写代码。其中关于如何设计自校验(self-checking)的数据结构的部分尤其精彩,它展示了如何在不显著增加性能开销的前提下,嵌入运行时断言和一致性检查,确保数据结构在其生命周期内始终处于有效状态。这在处理嵌入式系统或实时系统中至关重要。另外,书中对特定数据结构(如红黑树和跳表)的并行化考虑也值得称赞,它详细分析了在实现锁定时应该采用的粒度级别,以及如何避免死锁等经典难题。总而言之,这本书提供了一个从底层C代码到高层系统稳定性的完整视角,是工具箱里最锋利、最可靠的那把瑞士军刀。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是它对“遗留系统维护”的关注。在现代编程语言光芒万丈的今天,我们常常忽略了大量由C语言构筑的遗留基础设施仍在核心领域默默运行。这本书并没有沉迷于最新的语言特性或花哨的抽象,而是专注于如何用最基本的C语言特性,构建出能够抵抗时间侵蚀的数据结构。它提供了一套坚实的“防御性编程”方法论。例如,在讨论哈希表的冲突解决策略时,它不仅对比了链式法和开放寻址法,更深入分析了在特定内存布局下,哪种方法能带来更优的缓存局部性(cache locality),从而间接提升了实际执行速度,而非仅仅是理论上的 $O(1)$。这种对硬件与软件交互的深刻理解,是其他只关注算法逻辑的书籍所无法企及的。读完后,我对于重构那些老旧的、缺乏文档的C代码库,信心倍增。

评分☆☆☆☆☆

说实话,我之前尝试过好几本关于C语言数据结构的教材,它们大多停留在“能跑起来”的层面上,代码风格粗糙,错误处理形同虚设。但《可靠的数据结构》完全是另一个档次。它的代码质量简直是艺术品——高度模块化,注释清晰到仿佛作者就坐在你旁边手把手指导。我特别欣赏作者在处理异常情况时展现出的那种近乎偏执的严谨。比如,在实现一个复杂的图算法时,书中会列出所有可能的边界条件,包括空输入、溢出风险,甚至是多线程访问的潜在竞态条件(尽管C本身不是天然线程安全的,但结构本身的设计必须考虑到这种可能性)。这种前瞻性的设计思维,远超出了普通教程的范畴。我甚至发现,很多我在实际项目中遇到的内存泄漏和性能瓶颈,都能在书中找到与其设计哲学相悖的“反面教材”作为对比。对于希望将C语言项目提升到企业级稳定性的工程师而言,这本书提供了构建信心的蓝图。

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