计算机应用基础上机与学习指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李子丰 编

出品人:

页数:186

译者:

出版时间:2010-5

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787030237064

丛书系列:

图书标签:

• 计算机应用基础
• 上机实践
• 学习指导
• Office办公
• 编程入门
• 计算机基础
• 信息技术
• 高等教育
• 教材
• 实验指导

《数据结构与算法分析（C语言描述）》内容简介 聚焦核心概念，夯实理论基石 本书旨在为读者提供一套全面、深入且严谨的数据结构与算法理论体系。我们深知，扎实的数据结构基础是构建高效软件系统的先决条件，而对算法的深刻理解则是解决复杂计算问题的关键。因此，本书的编写严格遵循这一核心指导思想，力求在理论深度与实际应用之间找到最佳平衡点。 全书结构清晰，逻辑递进自然。开篇从基础的计算模型、时间与空间复杂度分析入手，为后续内容的学习奠定必要的数学和分析工具。我们详细阐述了渐进符号（$O, Omega, Theta$）的精确含义及其在算法性能评估中的作用，强调“好坏之分”并非绝对，而是依赖于规模增长的趋势。 随后，本书系统地介绍了线性结构：数组、链表（单链表、双向链表、循环链表）的实现原理与操作效率对比。特别地，我们对数组和链表在内存连续性与动态扩容方面的权衡进行了深入剖析，帮助读者理解底层机制如何影响上层应用的性能表现。栈和队列作为重要的抽象数据类型（ADT），不仅介绍了其基本操作，更深入探讨了它们在表达式求值、递归模拟、广度优先搜索（BFS）等经典场景中的应用。 深入探索非线性结构的精髓 本书的核心篇幅集中于对非线性数据结构的精妙讲解。树结构部分是本书的重点与难点。我们不仅详细讲解了二叉树、满二叉树、完全二叉树的定义与性质，更对二叉树的遍历算法（前序、中序、后序）进行了详尽的C语言代码实现和走查分析。对于二叉查找树（BST），我们不仅展示了插入、删除、查找的基本过程，更关键地，引入了平衡因子和旋转操作的概念，为理解后续的自平衡树打下基础。 平衡二叉树是本书的亮点之一。我们分章节详细阐述了AVL树和红黑树的维护机制。对于AVL树，重点剖析了四种旋转情况（LL, RR, LR, RL）的几何变换，并结合具体的C语言结构体定义，展示如何通过旋转操作在$O(log n)$时间内恢复树的平衡性。随后，对于更为复杂的红黑树，我们并未仅仅停留在规则的罗列，而是深入探讨了插入和删除操作中，如何通过颜色翻转和旋转的组合，确保黑深度的恒定性，从而保证其高效的性能保证。 图论部分是算法设计的基石。本书采用了“由浅入深”的策略。首先定义了图的基本概念、术语（度、路径、连通性）以及常用的表示方法：邻接矩阵和邻接表。我们针对邻接表的动态性和稀疏图的适应性进行了重点论述。在核心算法方面，我们详尽讲解了图的遍历算法——深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），并展示了它们在迷宫搜索、拓扑排序等问题中的实际应用。 最短路径问题被单独作为一个重要章节进行讨论。我们系统介绍了解决单源最短路径问题的经典算法：Dijkstra算法和Bellman-Ford算法。对于Dijkstra算法，本书强调了优先队列（通常使用最小堆实现）在优化算法效率中的关键作用，并分析了其在含有非负权边的图上的适用性。对于Bellman-Ford算法，则重点分析了其处理负权边的能力，以及如何利用该算法检测图中的负权环。对于所有顶点对最短路径问题，我们引入了Floyd-Warshall算法，并分析了其动态规划思想和$O(n^3)$的性能特点。 算法设计范式与高级主题 理解数据结构后，本书将视角转向算法设计方法论。我们系统介绍了三种主要的算法设计范式： 1. 分治法（Divide and Conquer）：通过经典的快速排序（Quick Sort）和归并排序（Merge Sort）的实现，深入分析了主定理在分析递归算法复杂度中的应用，对比了它们在最坏情况和平均情况下的性能差异。 2. 贪心算法（Greedy Algorithms）：通过活动安排问题和最小生成树（Minimum Spanning Tree, MST）问题，阐释了贪心选择性质和最优子结构性质的判定标准。对于MST，我们详尽对比了基于边的Prim算法和Kruskal算法的实现细节和复杂度分析，特别是Kruskal算法中并查集（Disjoint Set Union, DSU）的应用。 3. 动态规划（Dynamic Programming, DP）：DP被视为解决重叠子问题和最优子结构问题的强大工具。本书通过背包问题（0/1和完全背包）、最长公共子序列（LCS）等经典案例，清晰地展示了DP的两个核心要素：最优子结构和状态转移方程的建立，以及自底向上（Bottom-Up）与自顶向下（Top-Down with Memoization）两种实现方式的差异。 此外，本书还覆盖了高级主题，如：堆（Heap）的应用，特别是二叉堆在实现优先队列和堆排序中的作用；散列表（Hash Table），深入讨论了冲突解决策略，如链地址法（Separate Chaining）和开放寻址法（Open Addressing，包括线性探查、二次探查和双重散列），并探讨了装载因子对性能的影响；以及B树和B+树，它们作为外部存储中索引结构的关键，我们详细解释了它们如何通过增加节点的分支因子来优化磁盘I/O操作。 强调实践与严谨的C语言实现 全书的理论阐述均辅以严谨、规范的C语言代码实现。这些代码并非简单的功能堆砌，而是遵循良好的编程规范，注重指针操作的安全性、内存的正确管理（动态内存分配与释放），以及算法逻辑的清晰表达。读者可以通过亲自编译和调试这些代码示例，直观地理解抽象概念在计算机实际运行中的形态。每一章的末尾均附有精心设计的习题，涵盖了理论验证、算法优化和应用拓展等多个层次，以期全面检验读者的掌握程度。本书致力于培养读者独立分析和设计高效算法的能力。

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