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页数:273

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出版时间:2010-7

价格:28.00元

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isbn号码:9787502777562

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 程序设计
• 编程入门
• 计算机科学
• 教材
• 算法
• 数据结构
• 基础教程
• 经典教材
• 理工科

好的，这里有一份《数据结构与算法分析：C语言描述》的详细图书简介，内容严格围绕数据结构和算法展开，不涉及C语言程序设计的基础语法教学，旨在吸引对算法理论和高效实现感兴趣的读者。 --- 图书简介：《数据结构与算法分析：C语言描述》 第一部分：理论基石与问题剖析 《数据结构与算法分析：C语言描述》 是一本深度聚焦于计算科学核心——数据结构组织与算法效率分析的专业著作。本书旨在超越基础的编程语法教学，将读者的注意力引导至程序设计艺术的最高境界：如何以最合理的方式存储信息，以及如何以最快的速度解决复杂问题。 全书构建了一个严谨的理论框架，为理解和实现现代软件系统中的性能瓶颈与优化策略奠定了坚实的基础。我们不关注“如何写出能运行的代码”，而是深究“如何写出最优良的代码”。 1. 渐近分析与效率的量化 本书伊始便确立了评估算法性能的数学工具——渐近分析法。我们详细剖析了大O记号（$O$）、Omega记号（$Omega$）和Theta记号（$Theta$）的严格定义与应用场景。读者将学会如何根据输入规模（$n$）的变化，准确预测算法运行时间的增长趋势，从而将模糊的“快”或“慢”转化为精确的数学描述。 我们将深入探讨最坏情况、最好情况和平均情况下的时间复杂度分析，特别是针对递归算法，主定理（Master Theorem）的推导过程与应用实例将被详尽阐述，帮助读者熟练掌握求解递归关系式的技巧，这是分析分治算法（如快速排序、合并排序）性能的关键。 2. 抽象数据类型（ADT）的本质 本书将抽象数据类型（ADT）视为解决问题的蓝图，而非具体的实现细节。我们首先定义了抽象接口，随后再探究基于C语言的底层实现。这有助于读者区分“做什么”（What）和“如何做”（How）。 核心ADT的章节将涵盖： 栈（Stack）： 基于数组和链表的实现对比，重点分析LIFO（后进先出）原则在表达式求值、递归模拟中的应用。 队列（Queue）： 环形队列的设计与优势，以及双端队列（Deque）在滑动窗口问题中的潜力。 表（List）： 深入比较线性表的顺序存储（数组）与链式存储（单链表、双向链表、循环链表）的性能权衡，特别关注插入/删除操作的效率差异。 第二部分：复杂数据结构的深度探索 本书的后半部分，重点转向更复杂、更高效的数据组织形式，这些结构是构建高性能数据库、搜索引擎和网络路由协议的基石。 3. 树结构：层次化数据的艺术 树是组织具有内在层次关系数据的核心工具。我们不仅会实现基本的二叉树，更会聚焦于保持平衡与高效查找的动态结构： 二叉搜索树（BST）： 实现的基础与查找机制。 平衡搜索树的革命： 详细介绍AVL树和红黑树（Red-Black Trees）的旋转、重新着色机制。读者将理解为何红黑树是标准库中（如C++ STL的`std::map`底层）的首选，其$O(log n)$的严格平衡保证是关键。 B树与B+树： 专门为外部存储（磁盘 I/O）设计的数据结构，深入分析其“胖节点”策略如何最小化磁盘寻道次数，这是理解数据库索引原理的必经之路。 堆（Heaps）： 二叉堆的构建与维护，特别是在堆排序中的应用。更重要的是，我们将探讨斐波那契堆（Fibonacci Heaps）在优化如Dijkstra最短路径算法（从$O(E log V)$提升到$O(E + V log V)$）中的理论价值。 4. 散列技术：平均 $O(1)$ 的承诺 散列（Hashing）是实现快速查找和插入的强大技术。本书将系统地讲解散列函数的设计原则，如何将任意大小的键映射到固定大小的数组索引空间。 我们详细分析了处理冲突（Collision）的两种主要策略： 链式法（Separate Chaining）： 分析在不同负载因子下，链表长度的概率分布。 开放定址法（Open Addressing）： 深入研究线性探测、二次探测和双重散列的性能差异，以及它们可能导致的聚集（Clustering）问题。 5. 图论算法：网络与关系的刻画 图结构是描述现实世界复杂连接（如社交网络、交通地图）的基础。本书将以C语言实现的方式，清晰界定图的两种主要存储方式：邻接矩阵与邻接表，并分析它们在不同图稀疏度下的空间与时间开销。 核心图算法的实现与分析包括： 图的遍历： 深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的精确流程，及其在连通性、拓扑排序中的应用。 最短路径问题： 详尽实现Dijkstra算法（处理非负权边）和Bellman-Ford算法（处理负权边及负权环检测）。 最小生成树（MST）： Prim算法和Kruskal算法的逻辑差异、数据结构选择（如Kruskal中对并查集的依赖），及其在网络设计中的意义。 第三部分：算法的优化与高级设计范式 最后一部分，本书转向解决效率问题的通用方法论，这些范式是解决复杂组合优化问题的关键。 6. 排序算法的终极比较 排序不仅仅是排列数字，更是检验算法设计思维的试金石。我们不仅会实现经典的插入排序、选择排序、冒泡排序作为基准，更会深入剖析性能的飞跃： 分治策略： 深入解析快速排序（Quicksort）中枢选择（Pivot Selection）对性能的决定性影响，并探讨其最坏情况的规避策略。 稳定与非稳定： 比较合并排序（Mergesort）的稳定性及其在外部排序中的优势。 线性时间排序的边界： 介绍计数排序（Counting Sort）和基数排序（Radix Sort），阐明它们如何在特定数据约束下突破基于比较的排序的$Omega(n log n)$下限。 7. 贪心算法与动态规划 贪心策略： 通过活动选择问题、赫夫曼编码等经典案例，展示何时局部最优选择能导向全局最优解。 动态规划（DP）： 将其作为一种通过记忆化（Memoization）或自底向上（Bottom-Up）的方式，系统地解决具有重叠子问题和最优子结构的复杂问题。重点剖析背包问题（Knapsack）和最长公共子序列（LCS）的DP状态转移方程的建立过程。 --- 目标读者： 本书面向所有希望将C语言作为工具，深入理解计算机科学底层原理的计算机科学专业学生、软件工程师和算法研究人员。阅读本书，您将不再满足于“程序能跑”，而是追求“程序在理论上和实践中都是最优的”。掌握本书内容，意味着您已经具备了设计和分析高性能计算系统的核心能力。

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说实话，这本书的排版和视觉设计，是让我一开始犹豫是否要继续读下去的一个小障碍。它更偏向于传统的学术书籍风格，黑白为主，文字密集，图示也相对朴素，缺乏那种吸引眼球的现代感。如果你期待的是那种配有大量彩色插图、风格活泼的“速成宝典”，那这本书可能会让你失望。然而，一旦你克服了对视觉体验的偏好，沉浸到内容本身，就会发现这是一种“大智若愚”的呈现方式。作者似乎并不想用花哨的外表来分散读者的注意力，而是专注于内容的纯粹性与逻辑的严谨性。它的行文风格非常严谨，论证过程步步为营，很少出现跳跃性的结论。我发现自己不得不放慢阅读速度，时常需要对照其他资料来辅助理解一些更底层的概念，但这强迫我进行了更深层次的思考，而不是走马观花地翻阅。这种略显“老派”的教学方式，反而磨练了我的阅读耐心和对技术文档的分析能力。对于那些追求知识的深度而非表面的速度的读者来说，这种沉稳的风格无疑是巨大的加分项。

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我对这本书的评价是，它简直是一本优秀的“C语言思维转换器”。很多从Python或JavaScript转过来的朋友在学习C语言时，最大的瓶颈不是语法，而是对内存和数据表示的理解方式完全不同。这本书在处理数据结构和内存分配这一块的处理手法，堪称一绝。它不是简单地介绍`malloc`和`free`，而是深入讲解了堆（Heap）和栈（Stack）的区别，甚至通过一些内存泄漏的实例，让你直观感受到不负责任的内存操作会带来什么后果。在讲解数组和指针的关系时，它花了大量篇幅来剖析内存地址的运算，这对于建立正确的“地址视角”至关重要。我记得书中有一个章节专门对比了不同数据类型在不同系统架构下占用的字节数，虽然这听起来很枯燥，但正是这些细微的知识点，构成了程序高效运行的基石。这本书的优势在于“刨根问底”，它鼓励读者去问“为什么会这样”，而不是满足于“能运行就行”。通过这本书的学习，我感觉自己对底层计算机原理的理解也提升了一个层次，这是一种超出了学习C语言本身范围的收获。

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这本《C语言程序设计》真是让人又爱又恨，不过从整体上看，我还是觉得它在打基础方面做得相当到位。初学者拿到这本书，可能会被那些密密麻麻的符号和复杂的逻辑吓到，但深入下去你会发现，作者的讲解脉络非常清晰。比如，在讲到指针这个让无数人头疼的概念时，书里用了很多形象的比喻和图示，虽然一开始理解起来还是有点费劲，但反复琢磨后，那种豁然开朗的感觉是其他一些教材给不了的。它没有一味地追求前沿或者花哨的特性，而是非常扎实地围绕C语言的核心概念——内存管理、数据类型、控制结构——进行层层剖析。尤其值得称赞的是，书后附带的那些练习题，很多都设计得非常巧妙，它们不仅仅是简单地测试你是否记住了某个语法，而是要求你真正动脑筋去思考如何用C语言的思维去解决问题。我记得有道题涉及到链表的创建和遍历，我光是调试就花了一整天，但正是这个过程，让我对C语言的底层运作有了更深刻的认识。对于想要成为一个“硬核”程序员，而不是只会调用库函数的人来说，这本书提供的理论基础是极其宝贵的“地基”。当然，对于那些想快速入门做个小工具的读者来说，可能觉得它的节奏稍显缓慢，但相信我，把这本“教科书”啃下来，你再去看任何高级语言的框架都会觉得游刃有余。

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坦白说，这本书的难度曲线并非平滑递增，它更像是一条阶梯状的攀登路线，中间有几处需要集中火力攻克的“硬骨头”。特别是涉及到预处理器宏定义和类型转换的章节，内容非常晦涩，即使是有些经验的程序员也需要反复研读才能完全吃透。作者似乎并不担心读者会因为难度而放弃，而是坚定地相信，只有经过这些挑战，才能真正掌握C语言的精髓。书中对某些高级特性的描述，例如`volatile`关键字的实际应用场景，往往只是点到为止，留给读者自行探索的空间较大，这对于那些喜欢钻研的极客来说是好事，但对于希望获得明确指导的学习者来说，可能会感到一丝迷茫。我认为这本书的受众定位非常精准：它不是为那些只想在周末搭个小程序的爱好者准备的，而是为那些立志深入操作系统、嵌入式或者高性能计算领域的学习者量身定做的。它要求读者投入大量的时间和精力去“磨合”，但作为回报，它提供的是一种扎实、可靠、不受时间淘汰的技术内功。读完这本书，你可能会发现自己不再惧怕任何复杂的系统底层调用了。

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我抱着一种“试试看”的心态翻开了这本书，没想到它在实际应用案例的呈现上给我带来了不小的惊喜。很多C语言的书籍，理论讲得头头是道，但当你试图将这些知识点串联起来解决一个实际问题时，就会发现理论和实践之间存在着巨大的鸿沟。这本书显然注意到了这一点。它没有局限于教科书式的标准范例，而是融入了一些小型项目的片段，比如简单的文件I/O操作，或者一个简易的文本处理工具的雏形。这些例子虽然规模不大，但胜在真实可行，让我看到了C语言在系统编程中的威力。更关键的是，作者在讲解完一个新知识点后，通常会立即跟进一个“小挑战”，让你马上动手实践。我特别喜欢它对“代码规范”的强调，虽然初学者可能觉得这是多余的啰嗦，但从长远来看，培养良好的编程习惯至关重要。书中对不同风格代码的优缺点进行了对比分析，这比单纯告诉你“你应该怎么写”要有效得多。唯一的不足可能在于，对于现代编程中越来越重要的并发处理和网络编程部分，本书的着墨不多，但考虑到这是一本面向初学者的入门教材，这个取舍是可以理解的。总而言之，这是一本兼顾理论深度与实践广度的优秀读物。

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