算法學習與應用從入門到精通

算法學習與應用從入門到精通 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

張玲玲 著
圖書標籤:
  • 算法
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  • 學習
  • 應用
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齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115418852
版次:1
商品編碼:11974047
品牌:異步圖書
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-09-01
用紙:膠版紙
頁數:489
正文語種:中文

具體描述

産品特色

編輯推薦

本書的特色是實現瞭入門知識、實例演示、範例演練、技術解惑、綜閤實戰5大部分內容的融閤,讓讀者看得懂、用得上、學得會。

一本書的容量,講解瞭入門類、範例類和項目實戰類三類圖書的內容。

豐富的配套資源 學習更高效

320個實例,更多的實踐演練機會
753分鍾視頻講解,降低學習難度
5個綜閤案例,項目實戰演練
74個技術解惑,破解學習難點

“技術講解”→範例演練”→“技術解惑”貫穿全書,全麵掌握算法應用

技術講解:通過320個實例,循序漸進地講解瞭算法應用的各個知識點。
範例演練: 5個綜閤實例,使讀者具有應用算法解決實際項目的能力。
技術解惑:把容易混淆的概念單獨講解和剖析,幫助讀者繞過學習中的陷阱。


QQ群+網站論壇實現教學互動,形成互幫互學的朋友圈

網站論壇:讀者答疑/學習輔導/PPT資源下載讀者QQ群:疑惑快速解答/和作者直接交流

內容簡介

算法是程序的靈魂,隻有掌握瞭算法,纔能輕鬆地駕馭程序開發。算法能夠告訴開發者在麵對一個項目功能時用什麼思路去實現,有瞭這個思路後,編程工作隻需遵循這個思路去實現即可。本書循序漸進、由淺入深地詳細講解瞭算法實現的核心技術,並通過具體實例的實現過程演練瞭各個知識點的具體使用流程。
全書共20章,其中,第1章講解瞭算法為什麼是程序的靈魂;第2~8章分彆講解瞭常用的算法,如綫性錶、隊列和棧,樹,圖,查找算法,內部排序算法,外部排序算法等知識,這些內容都是算法技術核心的語法知識;第9~15章分彆講解瞭經典的數據結構問題、解決數學問題、解決趣味問題、解決圖像問題、算法的經典問題、解決奧賽問題、常見算法應用實踐等高級編程技術,這些內容是算法技術的重點和難點;第16~20章分彆通過5個綜閤實例的實現過程,介紹瞭算法在綜閤開發項目中的使用流程和發揮的作用。全書內容以“技術解惑”和“實踐應用”貫穿全書,引領讀者全麵掌握算法的核心技術。
本書不但適閤算法研究和學習的初學者,也適閤有一定算法基礎的讀者,還可以作為大中專院校相關專業師生的學習用書和培訓學校的教材。

作者簡介

張玲玲,計算機碩士,傑齣程序員和算法專傢,在算法研究和應用上很有心得,曾經開發過眾多的遊戲應用、係統軟件的。業餘期間,曾經在國內主流期刊中發錶過多篇算法領域的傑齣論文。

目錄

第1章 算法是程序的靈魂 1
(視頻總計18分鍾,技術解惑1個)
1.1 算法的基礎 2
1.1.1 算法的特徵 2
1.1.2 何為算法 2
1.2 計算機中的算法 3
1.2.1 認識計算機中的算法 3
1.2.2 為什麼說算法是程序的
靈魂 4
1.3 在計算機中錶示算法的方法 4
1.3.1 用流程圖來錶示算法 4
1.3.2 用N-S流程圖來錶示算法 6
1.3.3 用計算機語言錶示算法 6
1.4 技術解惑 6
第2章 常用的算法思想 8
(視頻總計51分鍾,實例15個,技術解惑8個)
2.1 枚舉算法思想 9
2.1.1 枚舉算法基礎 9
2.1.2 實戰演練—百錢買百雞 9
2.1.3 實戰演練—解決
“填寫運算符”問題 10
2.2 遞推算法思想 12
2.2.1 遞推算法基礎 12
2.2.2 實踐演練—解決
“斐波那契數列”問題 12
2.2.3 實踐演練—解決
“銀行存款”問題 14
2.3 遞歸算法思想 15
2.3.1 遞歸算法基礎 15
2.3.2 實踐演練—解決“漢諾塔”
問題 16
2.3.3 實踐演練—解決“階乘”
問題 18
2.4 分治算法思想 19
2.4.1 分治算法基礎 19
2.4.2 實踐演練—解決
“大數相乘”問題 19
2.4.3 實踐演練—歐洲冠軍杯
比賽日程安排 21
2.5 貪心算法思想 23
2.5.1 貪心算法基礎 23
2.5.2 實踐演練—解決“裝箱”
問題 24
2.5.3 實踐演練—解決
“找零方案”問題 26
2.6 試探法算法思想 27
2.6.1 試探法算法基礎 27
2.6.2 實踐演練—解決
“八皇後”問題 28
2.6.3 實踐演練—體彩29選
7彩票組閤 29
2.7 迭代算法 30
2.7.1 迭代算法基礎 30
2.7.2 實踐演練—解決
“求平方根”問題 31
2.8 模擬算法思想 32
2.8.1 模擬算法的思路 32
2.8.2 實踐演練—解決
“猜數字遊戲”問題 32
2.8.3 實踐演練—解決
“擲骰子遊戲”問題 33
2.9 技術解惑 34
2.9.1 衡量算法的標準是什麼 34
2.9.2 在什麼時候選擇使用
枚舉法 36
2.9.3 遞推和遞歸有什麼差異 36
2.9.4 總結分治法能解決什麼
類型的問題 37
2.9.5 分治算法的機理是什麼 37
2.9.6 為什麼說貪婪算法並不是最
優解決問題的方案 37
2.9.7 迴溯算法會影響算法
效率嗎 38
2.9.8 遞歸算法與迭代算法
有什麼區彆 38
第3章 綫性錶、隊列和棧 39
(視頻總計35分鍾,實例9個,技術解惑5個)
3.1 綫性錶詳解 40
3.1.1 綫性錶的特性 40
3.1.2 順序錶操作 41
3.1.3 實踐演練—順序錶操作
函數 44
3.1.4 實踐演練—操作順
序錶 45
3.1.5 鏈錶操作 48
3.1.6 實踐演練—定義鏈錶操作
函數 51
3.1.7 實踐演練—操作鏈錶 52
3.2 先進先齣的隊列詳解 53
3.2.1 什麼是隊列 54
3.2.2 鏈隊列和循環隊列 55
3.2.3 隊列的基本操作 55
3.2.4 隊列的鏈式存儲 55
3.2.5 實踐演練—完整的順序
隊列的操作 56
3.2.6 實踐演練—完整的循環
隊列的操作 57
3.2.7 實踐演練—實現一個
排號程序 59
3.3 後進先齣棧 60
3.3.1 什麼是棧 61
3.3.2 棧的基本分類 61
3.3.3 實踐演練—棧操作
函數 63
3.3.4 實踐演練—測試棧
操作 64
3.4 技術解惑 65
3.4.1 綫性錶插入操作的時間
復雜度是多少 65
3.4.2 綫性錶刪除操作的時間
復雜度是多少 65
3.4.3 綫性錶按值查找操作的
時間復雜度是多少 66
3.4.4 綫性錶鏈接存儲(單鏈錶)
操作的11種算法是什麼 66
3.4.5 堆和棧的區彆是什麼 70
第4章 樹 71
(視頻總計35分鍾,實例9個,技術解惑5個)
4.1 樹基礎 72
4.1.1 什麼是樹 72
4.1.2 樹的相關概念 72
4.2 二叉樹詳解 73
4.2.1 二叉樹的定義 73
4.2.2 二叉樹的性質 74
4.2.3 二叉樹存儲 75
4.2.4 操作二叉樹 77
4.2.5 遍曆二叉樹 79
4.2.6 綫索二叉樹 82
4.2.7 實踐演練—測試二叉樹
操作函數 85
4.2.8 實踐演練—C++的二叉樹
操作 87
4.2.9 實踐演練—實現各種綫索
二叉樹的操作 89
4.2.10 實踐演練—測試綫索
二叉樹的操作 91
4.3 霍夫曼樹 92
4.3.1 霍夫曼樹基礎 93
4.3.2 實踐演練—實現各種
霍夫曼樹操作 95
4.3.3 實踐演練—測試霍夫曼樹
的操作 97
4.3.4 總結霍夫曼編碼的算法
實現 98
4.4 技術解惑 100
4.4.1 樹和二叉樹的差彆是
什麼 100
4.4.2 二叉樹和鏈錶的效率誰
更牛 100
4.4.3 如何打印二叉樹中的
所有路徑 100
第5章 圖 101
(視頻總計40分鍾,實例8個,技術解惑4個)
5.1 圖的起源 102
5.2 圖的相關概念 103
5.3 存儲結構 105
5.3.1 錶示頂點之間相鄰關係的
鄰接矩陣 106
5.3.2 鄰接錶 107
5.3.3 十字鏈錶 108
5.3.4 實踐演練—創建一個鄰接
矩陣 109
5.3.5 實踐演練—測試霍夫曼樹
的操作 111
5.4 圖的遍曆 112
5.4.1 深度優先搜索 113
5.4.2 廣度優先搜索 114
5.4.3 實踐演練—求一條包含
圖中所有頂點的簡單
路徑 117
5.4.4 實踐演練—求距v0的
各頂點中最短路徑長度
最長的一個頂點 118
5.4.5 實踐演練—實現圖的
遍曆操作方法 118
5.4.6 實踐演練—實現圖的
遍曆操作 120
5.5 圖的連通性 120
5.5.1 無嚮圖連通分量 121
5.5.2 最小生成樹 121
5.5.3 實踐演練—創建一個最小
生成樹 123
5.5.4 實踐演練—調用最小生成
樹函數實現操作 123
5.5.5 關鍵路徑 124
5.6 尋求最短路徑 128
5.6.1 求某一頂點到其他各頂點的
最短路徑 128
5.6.2 任意一對頂點間的
最短路 129
5.6.3 實踐演練—創建最短路徑
算法函數 131
5.6.4 實踐演練—調用最短路徑
算法實現測試 132
5.7 技術解惑 132
5.7.1 幾種最短路徑算法的
比較 132
5.7.2 鄰接矩陣與鄰接錶的
對比 134
5.7.3 如何錶示有嚮圖的十字鏈錶
存儲 135
5.7.4 比較深度優先算法和廣度
優先算法 135
第6章 查找算法 136
(視頻總計37分鍾,實例8個,技術解惑3個)
6.1 幾個相關概念 137
6.2 基於綫性錶的查找法 137
6.2.1 順序查找法 137
6.2.2 實踐演練—實現順序查找
算法 138
6.2.3 實踐演練—改進的順序
查找算法 139
6.2.4 摺半查找法 140
6.2.5 實踐演練—使用摺半查找
算法查找數據 140
6.2.6 實踐演練—查找10個已
排好序的數 141
6.2.7 分塊查找法 142
6.3 基於樹的查找法 143
6.3.1 二叉排序樹 143
6.3.2 實踐演練—將數據插入到
二叉樹節點中 147
6.3.3 實踐演練—刪除二叉樹中
一個節點 148
6.3.4 平衡二叉排序樹 150
6.4 哈希法 155
6.4.1 哈希法的基本思想 155
6.4.2 構造哈希函數 155
6.4.3 處理衝突 156
6.4.4 哈希錶的查找過程 157
6.5 索引查找 158
6.5.1 索引查找的過程 158
6.5.2 實踐演練—索引查找法
查找指定的關鍵字 158
6.5.3 實踐演練—實現索引查找並插入一個新關鍵字 160
6.6 技術解惑 161
6.6.1 分析查找算法的性能 161
6.6.2 演示對二叉樹的完整
操作 162
6.6.3 分析哈希法的性能 164
第7章 內部排序算法 166
(視頻總計39分鍾,實例10個,技術解惑6個)
7.1 排序基礎 167
7.1.1 排序的目的和過程 167
7.1.2 內部排序與外部排序 167
7.1.3 穩定排序與不穩定排序 167
7.2 插入排序算法 168
7.2.1 直接插入排序 168
7.2.2 實踐演練—編寫直接插入
排序算法 169
7.2.3 實踐演練—插入排序算法
對數據進行排序處理 169
7.2.4 摺半插入排序 170
7.2.5 錶插入排序 170
7.2.6 希爾排序 171
7.2.7 實踐演練—使用希爾排序
算法對數據進行排序
處理 172
7.2.8 實踐演練—使用希爾排序
處理數組 173
7.3 交換類排序法 174
7.3.1 冒泡排序(相鄰比序法) 174
7.3.2 快速排序 174
7.3.3 實踐演練—用冒泡排序
算法實現對數據的排序
處理 175
7.3.4 實踐演練—使用快速排序
算法 177
7.4 選擇類排序法 178
7.4.1 直接選擇排序 178
7.4.2 樹形選擇排序 179
7.4.3 堆排序 179
7.4.4 實踐演練—直接選擇排序
算法對數據的排序處理 181
7.4.5 實踐演練—堆排序算法
實現排序處理 182
7.5 歸並排序 183
7.5.1 歸並排序思想 183
7.5.2 兩路歸並算法的思路 184
7.5.3 實現歸並排序 185
7.5.4 實踐演練—用歸並算法
實現排序處理 186
7.5.5 實踐演練—使用歸並排序
算法求逆序對 188
7.6 基數排序 189
7.6.1 多關鍵字排序 189
7.6.2 鏈式基數排序 189
7.7 技術解惑 192
7.7.1 插入排序算法的描述是
什麼 192
7.7.2 希爾排序和插入排序誰
更快 192
7.7.3 快速排序的時間耗費是
多少 192
7.7.4 堆排序與直接選擇排序的
區彆是什麼 193
7.7.5 歸並排序的效率如何,應該
如何選擇 193
7.7.6 綜閤比較各種排序方法 193
第8章 外部排序算法 195
(視頻總計32分鍾)
8.1 外部信息概覽 196
8.1.1 磁帶存儲器 196
8.1.2 磁盤存儲器 197
8.2 外部排序的基本方法 198
8.2.1 磁盤排序 198
8.2.2 磁帶排序 201
8.3 文件的基礎知識 204
8.4 文件組織方式 205
8.4.1 順序文件 205
8.4.2 索引文件 205
8.4.3 ISAM文件 206
8.4.4 VSAM文件 207
8.4.5 散列文件 209
8.4.6 多關鍵字文件 209
第9章 經典的數據結構問題 211
(視頻總計31分鍾,實例5個)
9.1 約瑟夫環 212
9.2 大整數運算 214
9.2.1 數組實現大整數運算 214
9.2.2 鏈錶實現大整數運算 220
9.3 計算機進製轉換 224
9.4 中序錶達式轉換為後序錶達式 227
第10章 解決數學問題 231
(視頻總計36分鍾,實例12個)
10.1 最大公約數和最小公倍數 232
10.2 哥德巴赫猜想 233
10.3 完全數 235
10.4 親密數 237
10.5 自守數 238
10.6 方程求解 239
10.6.1 用高斯消元法解方程組 239
10.6.2 用二分法解非綫性
方程 242
10.6.3 用牛頓迭代法解非綫性
方程 243
10.7 矩陣運算 244
10.8 實現n×n整數方陣的轉置 246
10.9 一元多項式運算 247
10.9.1 一元多項式的加法運算 247
10.9.2 一元多項式的減法
運算 250
第11章 解決趣味問題 257
(視頻總計43分鍾,實例16個)
11.1 歌星大奬賽 258
11.2 藉書方案 258
11.3 打魚還是曬網 259
11.4 捕魚和分魚 260
11.5 齣售金魚 261
11.6 平分七筐魚 262
11.7 繩子的長度和井深 263
11.8 雞兔同籠 264
11.9 漢諾塔 265
11.9.1 遞歸法 266
11.9.2 非遞歸法 267
11.10 馬踏棋盤 268
11.10.1 使用循環查找法 269
11.10.2 使用遞歸法 271
11.10.3 使用棧方法 272
11.11 三色球問題 275
11.12 新郎和新娘問題 276
11.13 計算年齡 278
第12章 解決圖像問題 279
(視頻總計31分鍾,實例6個)
12.1 “八皇後”問題 280
12.1.1 使用遞歸法 280
12.1.2 使用循環法 282
12.2 生命遊戲 284
12.3 黑白棋問題 287
12.4 “騎士迷宮”問題 293
12.5 找齣迷宮問題中的所有路徑 298
第13章 算法的經典問題 300
(視頻總計36分鍾,實例8個)
13.1 存錢利息最大化 301
13.2 背包問題 303
13.2.1 使用動態規劃法 303
13.2.2 使用遞歸法 307
13.3 農夫過河 309
13.4 三色旗問題 311
13.5 取石子 313
13.6 停車場管理 316
13.7 約瑟夫生死者遊戲 323
第14章 解決奧賽問題 325
(視頻總計55分鍾,實例7個)
14.1 孿生素數問題 326
14.2 百錢買百雞問題 327
14.3 馬剋思手稿中的數學題 328
14.4 正整數分解質因數 329
14.5 水仙花數 330
14.6 素數 330
14.6.1 求1000以內的所有
素數 331
14.6.2 求1000以內的迴文
素數 332
14.6.3 求1000以內的平方迴
文數 333
14.7 階乘 333
14.7.1 使用遞歸法 334
14.7.2 實現大數的階乘 335
14.8 青蛙過河 339
14.9 過河卒 342
14.10 素數組閤 344
14.11 校驗碼問題 346
14.12 老師排座位 347
14.13 模擬立體圖 349
14.14 采藥問題 351
14.15 等價錶達式問題 352
14.16 購買年貨問題 355
第15章 常見算法應用實踐 358
(視頻總計26分鍾,實例7個)
15.1 實現Ping功能中的校驗和
算法 359
15.2 24點遊戲算法 363
15.3 洗牌 368
15.4 21點遊戲 370
15.5 2048遊戲 375
15.6 引用計數算法 386
15.7 貓捉老鼠遊戲 388
第16章 俄羅斯方塊遊戲 393
(視頻總計42分鍾,綜閤實例1個)
16.1 遊戲功能描述 394
16.2 遊戲總體設計 394
16.2.1 功能模塊設計 394
16.2.2 數據結構設計 396
16.2.3 構成函數介紹 397
16.3 遊戲具體實現 398
16.3.1 預處理 398
16.3.2 主函數—遞歸算法 400
16.3.3 初始化界麵處理—
分治算法 401
16.3.4 時鍾中斷處理 402
16.3.5 成績、速度和幫助
處理 403
16.3.6 滿行處理—碰撞檢
測算法 403
16.3.7 方塊顯示和消除處理—
分治算法 405
16.3.8 遊戲方塊操作判斷
處理—枚舉算法 406
第17章 學生成績管理係統 409
(視頻總計36分鍾,綜閤實例1個)
17.1 係統總體描述 410
17.1.1 開發目標和項目背景
介紹 410
17.1.2 係統功能模塊 410
17.2 係統總體設計 411
17.2.1 功能模塊設計 411
17.2.2 數據結構設計 413
17.2.3 構成函數介紹 413
17.3 係統具體實現 415
17.3.1 預處理 415
17.3.2 主函數main—
遞歸算法 415
17.3.3 係統主菜單函數—
模擬算法 416
17.3.4 錶格顯示信息 417
17.3.5 信息查找定位—
分治算法 417
17.3.6 格式化輸入數據—
遞歸、分治算法 418
17.3.7 增加學生記錄—
試探算法 418
17.3.8 查詢學生記錄—
分治算法 419
17.3.9 刪除學生記錄—分治、
遞歸算法 420
17.3.10 修改學生記錄—遞歸、
模擬算法 421
17.3.11 插入學生記錄—
遞推算法 421
17.3.12 統計學生記錄—
分治算法 423
17.3.13 排序處理—插入排序
算法 423
17.3.14 存儲學生信息 424
第18章 繪圖闆係統 428
(視頻總計42分鍾,綜閤實例1個)
18.1 項目規劃分析 429
18.1.1 繪圖闆的核心技術 429
18.1.2 功能描述 429
18.1.3 總體設計 429
18.2 設計數據結構 430
18.2.1 設計數據結構 430
18.2.2 規劃係統函數 430
18.3 具體編碼 432
18.3.1 預處理模塊 432
18.3.2 功能控製模塊—遞推、
遞歸算法 434
18.3.3 保存加載模塊—
遞歸算法 435
18.3.4 鼠標控製模塊—枚舉、
遞歸算法 436
18.3.5 圖形繪製模塊—遞歸、
分治、枚舉、遞推
算法 437
18.3.6 主函數模塊—模擬、
遞歸算法 447
18.4 項目調試 451
第19章 UDP傳輸係統 452
(視頻總計45分鍾,綜閤實例1個)
19.1 項目規劃分析 453
19.1.1 功能描述 453
19.1.2 功能模塊設計 453
19.1.3 係統流程圖 454
19.1.4 廣播消息發送流程 454
19.1.5 廣播消息接收流程圖 455
19.1.6 多播消息接收流程圖 456
19.2 設計數據結構 457
19.2.1 定義常量 457
19.2.2 定義全局變量 458
19.3 規劃係統函數 458
19.4 具體編碼 459
19.4.1 預處理 460
19.4.2 初始化模塊處理 460
19.4.3 獲取參數—
枚舉算法 461
19.4.4 用戶幫助模塊—
遞歸算法 462
19.4.5 廣播信息發送模塊—
試探算法 463
19.4.6 廣播信息接收模塊—
試探算法 464
19.4.7 多播功能控製模塊—
試探算法 465
19.4.8 多播消息發送模塊—
試探算法 466
19.4.9 多播消息接收模塊—
試探算法 467
19.4.10 主函數—遞歸
算法 467
19.5 項目調試 468
第20章 推箱子遊戲 469
(視頻總計43分鍾,綜閤實例1個)
20.1 項目規劃分析 470
20.1.1 功能描述 470
20.1.2 功能模塊分析 470
20.1.3 剖析執行流程 470
20.2 設計數據結構 472
20.3 規劃係統函數 472
20.4 具體編碼 475
20.4.1 預處理 475
20.4.2 初始化模塊—
遞歸算法 475
20.4.3 畫圖模塊—
試探算法 478
20.4.4 移動箱子模塊—試探、
分治、遞歸、枚舉算法 479
20.4.5 移動小人模塊—枚舉、
試探算法 482
20.4.6 功能控製模塊—遞歸、
分治算法 486
20.4.7 係統主函數—枚舉、
模擬、遞歸、試探算法 487
20.5 項目調試 488
《數據結構精粹:原理、實現與優化》 引言 在計算機科學的廣闊圖景中,數據結構是構建高效、可擴展軟件係統的基石。它們不僅是組織和管理信息的基本單元,更是解決復雜計算問題的核心所在。理解並熟練掌握各種數據結構,能夠讓我們更深入地洞察算法的運行機製,從而設計齣性能卓越的應用程序。本書《數據結構精粹:原理、實現與優化》正是旨在為讀者提供一個全麵、深入的學習體驗,從最基礎的概念齣發,逐步引導讀者掌握從經典到現代各類數據結構的精髓,並將其應用於實際問題的解決之中。 本書不同於市麵上許多淺嘗輒止的介紹,我們力求在原理層麵做到詳盡透徹,在實現層麵提供清晰易懂的代碼示例,並在優化層麵探討不同場景下的最佳實踐。我們相信,隻有真正理解瞭數據結構的內在邏輯和運作方式,纔能在麵對韆變萬化的技術挑戰時,遊刃有餘,事半功倍。 第一部分:數據結構的基礎 第一章:引論與基本概念 在正式進入數據結構的世界之前,我們需要建立起一套清晰的認識框架。本章將首先闡述數據結構在計算機科學中的地位與重要性,解釋為何需要數據結構,以及它們如何影響程序的效率和可讀性。我們將迴顧一些基礎的計算機科學概念,如抽象數據類型(ADT)的思想,它幫助我們關注數據及其操作的邏輯本質,而非具體的存儲方式。 數據結構定義與分類: 我們將詳細介紹數據結構的定義,以及根據數據元素之間的關係和組織方式進行的常見分類,例如綫性結構、樹形結構、圖結構等。 復雜度分析基礎: 為瞭量化數據結構和算法的效率,本章將深入講解時間復雜度和空間復雜度分析的方法。我們將介紹大O記法,以及如何分析循環、遞歸等常見程序的復雜度。理解復雜度分析是評估和選擇閤適數據結構的先決條件。 抽象數據類型(ADT): ADT 是理解數據結構的關鍵。本章將解釋 ADT 的概念,它強調接口與實現的隔離,使我們能夠專注於數據操作的邏輯,而無需關心底層實現細節。我們將通過一些簡單的 ADT 示例來加深理解。 第二章:綫性數據結構 綫性數據結構是數據結構中最基本也是最重要的一類,它們將數據元素以綫性的方式組織起來。本章將深入探討幾種核心的綫性數據結構。 數組(Array): 作為最基礎的綫性結構,我們將詳細討論數組的優點(如隨機訪問效率高)和缺點(如固定大小、插入刪除效率低)。我們將介紹一維數組、多維數組的實現和應用。 鏈錶(Linked List): 鏈錶以其動態大小和高效的插入刪除操作而聞名。本章將詳細介紹單嚮鏈錶、雙嚮鏈錶和循環鏈錶的原理、實現以及它們在不同場景下的優劣勢。我們將通過代碼演示如何進行鏈錶的遍曆、插入、刪除等操作。 棧(Stack): 棧是一種 LIFO(後進先齣)的數據結構。我們將講解棧的抽象操作(push, pop, peek, isEmpty),並介紹其在函數調用、錶達式求值、括號匹配等方麵的經典應用。我們將提供基於數組和鏈錶的棧實現。 隊列(Queue): 隊列是一種 FIFO(先進先齣)的數據結構。本章將講解隊列的抽象操作(enqueue, dequeue, front, isEmpty),並探討其在任務調度、廣度優先搜索(BFS)等算法中的應用。我們將介紹基於數組和鏈錶的隊列實現。 第二部分:非綫性數據結構 非綫性數據結構能夠更靈活地錶示復雜的數據關係,本部分將聚焦於幾類重要的非綫性數據結構。 第三章:樹形結構 樹形結構是錶示層次關係數據的強大工具。 二叉樹(Binary Tree): 我們將從最基本的二叉樹概念講起,包括二叉樹的定義、性質以及常見的遍曆方式(前序、中序、後序)。 二叉搜索樹(Binary Search Tree, BST): BST 的核心在於其有序性。本章將詳細講解 BST 的定義、插入、查找、刪除操作,並分析其在不同情況下的時間復雜度。我們將探討 BST 的退化問題以及如何通過平衡來解決。 平衡二叉搜索樹(Balanced Binary Search Tree): 為瞭解決 BST 的退化問題,我們將深入介紹 AVL 樹和紅黑樹。我們將詳細講解它們的平衡條件、鏇轉操作以及插入刪除過程中的平衡維護機製。 堆(Heap): 堆是一種特殊的完全二叉樹,常用於實現優先隊列。本章將介紹最大堆和最小堆的概念,以及堆的插入(heapify-up)和刪除(heapify-down)操作。我們將探討堆在堆排序、Top-K問題等場景的應用。 B樹與B+樹: 針對外部存儲優化,我們將簡要介紹 B 樹和 B+ 樹,它們是數據庫和文件係統中常用的數據結構,能夠顯著減少磁盤I/O次數。 第四章:圖結構 圖結構是錶示對象之間復雜連接關係的最通用模型。 圖的定義與錶示: 我們將介紹圖的基本概念,包括頂點、邊、有嚮圖、無嚮圖、加權圖等。並詳細講解鄰接矩陣和鄰接錶兩種錶示方法,分析它們的優缺點。 圖的遍曆: 本章將深入講解圖的兩種經典遍曆算法:深度優先搜索(DFS)和廣度優先搜索(BFS)。我們將通過代碼演示如何實現這兩種算法,並討論它們在連通性判斷、尋路等問題上的應用。 最短路徑算法: 我們將介紹單源最短路徑算法(Dijkstra 算法、Bellman-Ford 算法)和所有頂點對最短路徑算法(Floyd-Warshall 算法),並分析它們的原理、適用範圍和復雜度。 最小生成樹算法: 本章將講解用於構建最小生成樹的 Prim 算法和 Kruskal 算法,並分析它們的實現方式和效率。 第三部分:高級數據結構與應用 在掌握瞭基礎和非綫性數據結構之後,我們將進一步探索一些更高級、更 specialized 的數據結構。 第五章:哈希錶(Hash Table) 哈希錶以其平均 O(1) 的查找、插入和刪除效率而著稱,是實際應用中非常流行的數據結構。 哈希函數: 我們將深入探討各種哈希函數的原理、設計原則以及如何選擇閤適的哈希函數以減小衝突。 衝突解決方法: 開放尋址法(綫性探測、二次探測、雙重散列)和鏈地址法是解決哈希衝突的兩種主要策略。本章將詳細介紹它們的實現方式、優缺點和性能影響。 應用場景: 我們將展示哈希錶在字典、集閤、緩存、數據庫索引等領域的廣泛應用。 第六章:Trie樹(前綴樹) Trie樹,又稱前綴樹,特彆適閤處理字符串相關的查詢。 Trie樹的結構與原理: 我們將詳細介紹 Trie 樹的節點結構、構建過程以及如何進行字符串的插入和查找。 高級應用: 本章將探討 Trie 樹在自動補全、拼寫檢查、關鍵詞搜索等方麵的強大功能,並介紹其變種如壓縮 Trie 和Suffix Trie。 第七章:位圖與Bloom Filter 位圖和Bloom Filter是空間效率極高的數據結構,用於高效地錶示集閤或檢測成員資格。 位圖(Bitmap): 我們將介紹位圖的基本原理、錶示方法以及在去重、索引等方麵的應用,重點分析其空間優勢。 Bloom Filter: Bloom Filter 是一種概率型數據結構,用於快速判斷一個元素是否可能存在於一個集閤中。本章將講解其工作原理、參數選擇、誤判率以及在緩存穿透、數據庫查詢優化等場景的應用。 第四部分:數據結構與性能優化 第八章:數據結構的選擇與權衡 在實際開發中,沒有一種數據結構能夠完美適應所有場景。本章將指導讀者如何根據具體需求,權衡不同數據結構的優劣,做齣最優選擇。 根據操作類型選擇: 頻繁查找?頻繁插入刪除?是否需要有序性?這些問題將直接影響數據結構的選擇。 根據數據規模和特性選擇: 數據量的大小、數據的分布特性都會對數據結構的性能産生影響。 空間與時間的權衡: 很多時候,我們需要在空間占用和時間效率之間做齣取捨。 第九章:並發環境下的數據結構 隨著多核處理器的普及,並發編程變得越來越重要。本章將探討在並發環境下使用數據結構時需要注意的問題。 綫程安全: 哪些數據結構在多綫程環境下是不安全的?如何保證綫程安全? 並發數據結構: Java `concurrent` 包等提供的綫程安全數據結構(如 `ConcurrentHashMap`, `CopyOnWriteArrayList`)的原理和應用。 鎖與無鎖數據結構: 簡單介紹鎖機製以及無鎖數據結構的優勢與挑戰。 第十章:實戰案例分析 理論學習最終需要迴歸實踐。本章將通過幾個實際的編程案例,綜閤運用本書講解的數據結構知識,解決實際問題。 案例一:實現一個簡單的緩存係統 案例二:構建一個高性能的日誌分析工具 案例三:設計一個高效的推薦係統中的召迴模塊 結論 《數據結構精粹:原理、實現與優化》旨在為讀者構建堅實的數據結構知識體係,培養分析問題、設計解決方案的能力。我們鼓勵讀者在閱讀過程中,積極動手實踐,將所學知識融會貫通,從而在未來的軟件開發道路上,能夠設計齣更優雅、更高效、更具競爭力的産品。掌握數據結構,是通往更高階計算機科學殿堂的必經之路。

用戶評價

評分

我不得不說,這本書的質量真的超齣瞭我的預期。我本來是抱著學習一些基礎算法的目的來的,但沒想到它提供瞭如此豐富和深入的內容。這本書最大的優點在於,它不僅僅是講解算法的“怎麼做”,更注重“為什麼這麼做”。作者在解釋每個算法的由來和設計思路時,都花瞭大量的筆墨,這讓我能夠理解算法背後的邏輯和哲學。而且,書中的例子非常貼近實際,讓我能夠感受到算法在現實世界中的應用價值,比如在雲計算、大數據分析等領域。我喜歡它在介紹圖算法時,用到的那些精心設計的圖示,它們能夠幫助我更清晰地理解圖的結構和遍曆過程。此外,書中還包含瞭一些關於算法復雜度分析的詳細講解,並且提供瞭多種計算方法,這讓我對算法的效率有瞭更深入的理解。雖然這本書的內容有些地方確實比較挑戰,需要我花時間和精力去消化,但正是這種深度,纔讓它顯得如此有價值。它不是那種看完就能立刻“精通”的書,而是一本能夠陪伴你不斷學習和成長的書。

評分

這本書的排版和內容給我留下瞭深刻的印象,盡管我還沒深入研究它的所有細節,但從初步的翻閱和一些章節的瀏覽來看,它在邏輯性和深度上都做得相當不錯。它並不是那種泛泛而談的入門讀物,而是深入到瞭一些核心算法的設計思想和數學原理。例如,在介紹數據結構時,它並沒有僅僅列舉它們的定義和操作,而是花瞭相當篇幅去講解這些結構是如何被設計齣來的,它們各自的優缺點以及在不同場景下的適用性。我注意到書中對時間復雜度和空間復雜度的分析非常嚴謹,不僅給齣瞭理論上的推導,還結閤瞭實際的代碼運行來驗證。這對於我這種追求知其所以然的學習者來說,非常有價值。此外,書中還涉及瞭一些進階的算法主題,比如近似算法和概率算法,這些內容在我之前接觸的一些教材中是比較少見的。這說明作者對算法領域的瞭解非常廣泛,並且能夠將這些前沿的概念以相對易懂的方式呈現齣來。雖然我承認,有些章節的內容對我來說還有點挑戰,需要反復咀嚼纔能完全領會,但這恰恰說明瞭這本書的厚度和深度。它不會讓你覺得“學完就忘”,而是會讓你在反復思考中,不斷地建立起對算法更深刻的認知。

評分

我之前對算法一直感到很頭疼,覺得它像是一門高深的學問,遙不可及。但這本書的齣現,徹底改變瞭我的看法。作者非常擅長將復雜的算法用最簡單、最直觀的方式呈現齣來。我記得有一次,我怎麼也理解不瞭“分治法”的核心思想,但在閱讀這本書的某個章節時,作者用瞭一個“閤並排序”的例子,配閤著生動的動畫(如果書中有的話),我瞬間就豁然開朗瞭。而且,這本書的重點不僅僅在於講解算法本身,更在於培養讀者的算法思維。它鼓勵我們去分析問題的本質,然後思考哪種算法是最閤適的解決方案。書中提供瞭大量的練習題,這些題目涵蓋瞭各種各樣的問題類型,從基礎的字符串處理到復雜的圖遍曆,讓我能夠反復練習,不斷提升自己的解題能力。我尤其欣賞的是,書中並沒有把代碼寫得過於復雜,而是注重清晰度和可讀性,這對於我這種剛開始接觸編程的人來說,非常友好。而且,書中還提到瞭很多關於算法效率的衡量標準,以及如何通過優化來提高算法的性能,這讓我對算法有瞭更全麵的認識。

評分

這本書真的讓我眼前一亮,我原本以為算法的學習會是一場枯燥乏味的馬拉鬆,但這本書的講解方式卻像一位經驗豐富的嚮導,一步步帶領我穿越迷霧,點亮前方的道路。開篇就用一些生動形象的比喻,比如“迷宮尋寶”來解釋搜索算法,讓我瞬間就對抽象的概念産生瞭直觀的理解。後麵的內容,無論是排序、圖論還是動態規劃,作者都力求用最簡潔明瞭的語言來闡述,並且配以大量的圖示和代碼示例。我尤其欣賞的是,它並沒有一股腦地堆砌理論,而是緊密結閤實際應用場景,比如在講解圖算法時,就引用瞭社交網絡分析和地圖導航的例子,讓我深刻體會到算法在解決現實問題中的強大力量。每學到一個新的算法,書裏都會提供相關的練習題,而且難度循序漸進,從最基礎的模仿到稍有挑戰的變式,讓我能夠及時鞏固所學,並且通過實踐來加深理解。書中的代碼風格也很清晰規範,注釋也很到位,這對於初學者來說簡直是福音,可以避免很多不必要的彎路。而且,這本書還介紹瞭許多非常實用的算法技巧和優化方法,這讓我在學習的同時,也能感受到自己能力的提升,仿佛解鎖瞭一個新的技能樹。它不僅僅是一本教程,更像是一位良師益友,在我迷茫時給予指引,在我進步時給予鼓勵。

評分

說實話,我買這本書的時候,並沒有抱太大的期望,因為市麵上關於算法的書籍實在太多瞭,良莠不齊。但這本書確實給瞭我一些驚喜。它的講解風格非常接地氣,沒有使用太多晦澀難懂的學術術語,而是用一種非常口語化的方式來解釋復雜的概念。我喜歡書中穿插的那些小故事和案例,它們讓算法的學習過程變得不再枯燥,反而充滿瞭趣味性。比如,在講解貪心算法時,作者就用瞭一個“找零錢”的例子,非常形象地說明瞭貪心策略是如何工作的。而且,這本書的結構安排也很閤理,每一章都圍繞一個主題展開,層層遞進,讓你能夠逐步構建起完整的算法知識體係。我特彆喜歡的是,書中在介紹完一個算法後,都會給齣一些“思考題”或者“擴展閱讀”的建議,這能夠激發我的主動思考,並且引導我進一步探索相關的知識。盡管我還沒有完全掌握書中的所有內容,但僅僅是閱讀這些章節,就已經讓我對算法有瞭全新的認識。它讓我明白,算法不僅僅是代碼的堆砌,更是一種解決問題的思維方式。

評分

一年一度打摺屯書,一百塊買這麼多書,超值啊

評分

經典圖書,希望能堅持學完,並且學有所用,成功轉行。

評分

實在是不想評價啊!代碼排版太爛瞭。有的有縮進有的沒有代碼看半天,一個字爛!人民郵電的書是不錯,但是這什麼異步社區齣的書真想罵人!齣版的書純粹是想賺錢,連個排版都沒搞好就印刷齣來買啦!你行啊。還有讓朋友幫買的《JAVA綫程與並發編程實戰》的書中的代碼完全用來湊紙張的啊!有意思嗎??代碼排版也亂七八糟的。以前圖靈係列多好啊!齣個破異步社區乾球啊!坑坑坑!!!!!!!!!!!!!!

評分

很剛哈更很剛哈更很剛哈更很剛哈更剛哈更很剛哈更很剛哈更很剛哈更很剛哈更剛哈更鏈接

評分

這個商品質量的確很好,贊一個!

評分

商品很不錯,下次還會買,會嚮大傢推薦購買

評分

不錯,正版,值得細細品味。。。。學無止境。。。加油吧。。。。

評分

讀起來比較舒服的一本教材吧,翻譯的還不錯,但是內容剛剛圖,不知道難度有多大。

評分

1、精確率、召迴率、F1值

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