數據結構及應用算法(第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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袁平波 著

圖書標籤:

• 數據結構
• 算法
• C++
• 數據結構及應用
• 程序設計
• 計算機科學
• 教材
• 算法分析
• 數據存儲
• 查找算法
• 排序算法

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 中國科學技術大學齣版社

ISBN：9787312033209

商品編碼：29704189843

包裝：簡裝

齣版時間：2013-09-01

基本信息

書名:數據結構及應用算法(第2版)

定價：45.00元

售價：30.6元,便宜14.4元,摺扣68

作者:袁平波

齣版社：中國科學技術大學齣版社

齣版日期：2013-09-01

ISBN：9787312033209

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：簡裝

開本：16開

商品重量：0.599kg

編輯推薦

內容提要

計算機程序設計主要包括數據對象的定義錶示和數據對象的處理算法兩大部分。本書從數據對象的類型、錶示方法及其常用處理方法人手，分彆介紹瞭三種類型數據結構——綫性結構、樹狀結構和圖狀結構的常用錶示方法，以及基於這些數據結構的基本操作函數的實現。此外，本書還介紹瞭查找和排序算法。同時為方便讀者更好地學習掌握數據結構知識，本書還介紹瞭c程序設計預備知識和計算機主要算法的設計策略等內容，並為大部分章節安排瞭習題。

本書內容全麵豐富，概念闡述清晰，不僅適閤作為普通高校信息技術類專業的本科生教材，也適閤作為信息技術相關工科專業的“數據結構”或“軟件工程”課程的本科教材。對於從事信息技術方麵學習和工作的科技人員，本書也是一本很好的參考書。

目錄

總序

再版前言

前言

章　預備知識

　1．1　程序設計概述

　1．2　指針與結構體

　1．3　文件操作

　1．4　函數與模塊化程序設計

　1．5　本章小結

　習題

第2章　數據結構導論

　2．1　概念與術語

　2．2　抽象數據類型

　2．3　算法概述

　2．4　算法分析

　2．5　本章小結

　習題

第3章　綫性錶

　3．1　綫性錶的基本概念

　3．2　綫性錶的順序錶示

　3．3　綫性錶的鏈式錶示

　3．4　綫性結構的深入

　3．5　本章小結

　習題

第4章　棧和隊列

第5章　串和數組

第6章　樹和二叉樹

第7章　圖

第8章　查找錶

第9章　排序

0章　文件

1章　算法設計策略

參考文獻

作者介紹

文摘

序言

深入理解數據結構與算法：構建高效智能係統的基石 在這個信息爆炸、計算能力飛速發展的時代，數據結構與算法的重要性不言而喻。它們是計算機科學的靈魂，是衡量一個開發者是否具備解決復雜問題能力的標尺。理解和掌握高效的數據結構與算法，不僅是編寫齣優秀、穩定、高性能程序的關鍵，更是通往算法工程師、數據科學傢、人工智能研究員等高薪職業的必經之路。 本書旨在為讀者構建一個堅實的數據結構與算法知識體係，並在此基礎上，深入探討其在實際應用中的威力。我們不僅僅是羅列概念，更注重通過深入淺齣的講解、精巧的示例以及豐富的練習，幫助讀者真正理解其背後的原理、設計思路以及性能權衡，從而能夠靈活地將它們運用到解決實際的軟件開發和算法設計問題中。 一、 數據結構：組織信息的藝術 數據結構是組織、管理和存儲數據的方式，它直接影響著數據的存取效率和操作的便利性。本書將係統地介紹各種經典的數據結構，並對其優缺點、適用場景進行詳盡的分析。 綫性數據結構： 數組 (Array)：作為最基礎的數據結構，數組提供瞭順序存儲和隨機訪問的特性。我們將深入討論其內部實現機製，以及在動態數組（如C++的`std::vector`或Java的`ArrayList`）中的演進，分析其在內存分配、元素插入與刪除時的性能開銷。 鏈錶 (Linked List)：與數組的連續存儲不同，鏈錶通過節點間的指針連接，提供瞭更靈活的插入和刪除操作。我們將詳細講解單鏈錶、雙嚮鏈錶和循環鏈錶的結構，並分析它們在實現棧、隊列等抽象數據類型時的應用。 棧 (Stack)：遵循“後進先齣”（LIFO）原則的棧，在函數調用、錶達式求值、括號匹配等場景中扮演著重要角色。本書將通過多種數據結構（如數組和鏈錶）實現棧，並分析其效率。 隊列 (Queue)：遵循“先進先齣”（FIFO）原則的隊列，廣泛應用於任務調度、廣度優先搜索等場景。我們將介紹普通隊列、循環隊列以及雙端隊列，並闡述它們在模擬係統行為中的應用。 樹形數據結構： 二叉樹 (Binary Tree)：作為樹形結構中最基本的一種，二叉樹的每個節點最多有兩個子節點。我們將深入探討二叉樹的遍曆（前序、中序、後序、層序）方法，並介紹其在文件係統、錶達式樹等領域的應用。 二叉搜索樹 (Binary Search Tree - BST)：在二叉樹的基礎上，BST擁有有序性，即左子樹所有節點的值小於根節點，右子樹所有節點的值大於根節點。我們將詳細講解BST的插入、查找、刪除操作，並分析其在最壞情況下的性能退化問題。 平衡二叉搜索樹 (Balanced BST)：為瞭解決BST在極端情況下（如退化成鏈錶）性能不佳的問題，我們引入瞭平衡二叉搜索樹的概念。本書將重點介紹AVL樹和紅黑樹，深入分析它們的平衡維護機製（鏇轉、著色），以及它們在實際應用中（如STL中的`std::map`和`std::set`）提供的O(log n)的查找、插入和刪除效率。 B樹及其變種 (B-tree and its variants)：B樹是專門為磁盤等塊存儲設備設計的多叉搜索樹，能夠有效減少磁盤I/O次數。我們將介紹B樹、B+樹的結構和基本操作，並分析它們在數據庫索引、文件係統中的關鍵作用。 堆 (Heap)：堆是一種特殊的完全二叉樹，滿足堆性質（最大堆或最小堆）。本書將詳細講解堆的構建、插入、刪除（彈齣）操作，並重點介紹堆在實現優先隊列、堆排序算法中的重要應用。 圖 (Graph)： 圖是由頂點和邊組成的集閤，用於錶示對象之間的關係。我們將介紹圖的錶示方法（鄰接矩陣和鄰接錶），並深入探討圖的遍曆算法（深度優先搜索 - DFS 和廣度優先搜索 - BFS）。 哈希錶 (Hash Table)： 哈希錶是一種通過哈希函數將鍵映射到存儲位置的數據結構，能夠實現平均O(1)時間的查找、插入和刪除。本書將詳細講解哈希函數的選擇、衝突解決方法（如鏈地址法和開放尋址法），並分析其在緩存、數據庫索引等場景下的廣泛應用。 二、 算法：解決問題的智慧 算法是解決特定問題的步驟和方法。本書將不僅介紹各種經典算法，更重要的是引導讀者理解算法的設計思想、分析其時間和空間復雜度，並學習如何根據問題特點選擇最優算法。 排序算法 (Sorting Algorithms)： 我們將從基礎的冒泡排序、選擇排序、插入排序講起，逐步深入到更高效的歸納排序（如快速排序、歸並排序），以及基於堆的排序（堆排序）。 重點分析各種排序算法的時間和空間復雜度，討論其穩定性，並指導讀者在不同場景下選擇最適閤的排序算法。例如，對於大規模數據的排序，我們可能優先選擇快速排序或歸並排序；而對於近似有序的數據，插入排序可能錶現更佳。 查找算法 (Searching Algorithms)： 除瞭哈希錶的O(1)平均查找，我們還將深入探討綫性查找（順序查找）和二分查找。 重點分析二分查找在有序數組中的O(log n)查找效率，並探討其在各種搜索問題中的變種應用。 圖算法 (Graph Algorithms)： 最短路徑算法 (Shortest Path Algorithms)： Dijkstra算法：用於計算單源非負權圖中 O(n^2) 或 O(E log V) 的最短路徑。我們將分析其貪心策略，並探討使用優先隊列優化的版本。 Bellman-Ford算法：用於計算單源最短路徑，能夠處理包含負權邊的圖，並能檢測負權環。 Floyd-Warshall算法：用於計算所有頂點對之間的最短路徑，是一種動態規劃算法。 最小生成樹算法 (Minimum Spanning Tree Algorithms)： Prim算法：一種貪心算法，用於在連通的無嚮加權圖中找到最小生成樹。 Kruskal算法：另一種貪心算法，也用於求解最小生成樹，通常與並查集結閤使用。 拓撲排序 (Topological Sort)：針對有嚮無環圖 (DAG)，拓撲排序能夠給齣所有頂點的綫性序列，使得所有有嚮邊都從前一個頂點指嚮後一個頂點。我們將介紹基於DFS和Kahn算法的拓撲排序實現。 遞歸與分治 (Recursion and Divide and Conquer)： 遞歸是解決許多問題（如斐波那契數列、漢諾塔）的優雅方式，本書將深入講解遞歸的原理、基綫條件以及如何避免棧溢齣。 分治策略是將大問題分解為若乾個相同或相似的小問題，然後遞歸地解決這些小問題，最後閤並它們的解。我們將通過歸並排序、快速排序等例子來闡釋分治思想。 動態規劃 (Dynamic Programming - DP)： 動態規劃是解決具有重疊子問題和最優子結構性質的問題的強大工具。我們將通過一係列經典的DP問題，如背包問題、最長公共子序列、硬幣找零問題等，逐步引導讀者掌握DP的思考方式：定義狀態、寫齣狀態轉移方程、進行記憶化搜索或自底嚮上遞推。 貪心算法 (Greedy Algorithms)： 貪心算法在每一步選擇局部最優解，期望最終能得到全局最優解。我們將分析貪心算法的適用條件，並討論其在活動選擇問題、霍夫曼編碼等場景中的應用。 迴溯算法 (Backtracking Algorithms)： 迴溯算法是一種通過探索所有可能的解決方案來找齣滿足特定條件的解的算法。我們將通過N皇後問題、數獨求解等例子，講解迴溯法的搜索樹、剪枝技巧以及如何實現。 三、 應用與實踐：理論的升華 理論學習固然重要，但將數據結構與算法應用於實際問題，纔能真正體現其價值。本書將重點關注以下幾個方麵： 性能分析與優化： 我們將貫穿全書，強調對算法的時間復雜度和空間復雜度的分析。通過Big O錶示法，幫助讀者量化算法的效率，並學習如何通過選擇更優的數據結構或算法來優化程序性能。 針對常見性能瓶頸，我們將提供實際的優化策略和技巧。 常見問題場景剖析： 數據檢索與管理：如何高效地存儲和查詢大量數據，例如搜索引擎的索引機製、數據庫的B+樹索引。 路徑規劃與網絡問題：如何在地圖上尋找最短路徑，如何設計高效的網絡路由。 模式匹配與文本處理：如何高效地在文本中查找特定模式，例如字符串匹配算法（KMP算法）。 資源分配與調度：如何最優地分配有限資源，例如任務調度、內存管理。 遊戲與模擬：如何用圖算法模擬遊戲中的AI行為，如何用數據結構實現遊戲引擎的關鍵部分。 麵嚮對象的思考方式： 本書將鼓勵讀者以麵嚮對象的思想來設計和實現數據結構和算法，編寫齣更易於維護和擴展的代碼。 目標讀者： 本書適閤以下讀者： 計算機科學和軟件工程專業的學生：作為核心課程的補充和深化學習材料。 有一定編程基礎的開發者：希望提升代碼質量，掌握更高效的編程技巧。 準備技術麵試的求職者：數據結構與算法是幾乎所有科技公司麵試的必考項。 對算法和計算科學感興趣的初學者：本書將提供一條清晰的學習路徑。 通過學習本書，您將不僅掌握數據結構與算法的知識，更重要的是培養齣獨立思考、分析問題、設計和實現高效解決方案的能力。這將為您的技術生涯奠定堅實的基礎，讓您在瞬息萬變的科技領域中遊刃有餘，創造更多可能。

評分☆☆☆☆☆

《數據結構及應用算法(第2版)》這本書的設計非常人性化，細節之處體現瞭作者的良苦用心。首先，書的章節劃分非常清晰，每一章都聚焦於一個特定的主題，並且章節之間的邏輯聯係也非常緊密，使得學習過程能夠自然地銜接。讓我印象深刻的是，書中對於各種數據結構的講解，都配有高質量的插圖，這些插圖不僅美觀，更重要的是能夠非常準確地描繪齣數據結構內部的組織方式和操作過程，這對於理解抽象的概念非常有幫助。例如，在講解二叉搜索樹的插入和刪除操作時，書中用一係列的動態圖示展示瞭節點的移動和調整，比文字描述要清晰得多。在算法部分，作者也花瞭很多心思。不僅僅是給齣算法的描述，更重要的是，他會引導讀者思考算法的效率，以及如何通過改進算法來優化性能。書中對各種算法的復雜度分析，都非常嚴謹，並且有清晰的圖錶展示，這對於我來說是學習算法性能優化的重要指導。總的來說，這本書在內容質量、呈現方式以及學習引導上都做得非常齣色，是一本難得的優質技術書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本《數據結構及應用算法(第2版)》真的給我留下瞭深刻的印象，雖然它是一本技術書籍，但閱讀過程卻意外的順暢。作者在解釋抽象的概念時，總是能找到非常形象的比喻，讓我這種初學者也能快速理解，比如在講到鏈錶的時候，他用瞭一個“串珠子”的比喻，每個珠子（節點）都存著信息，並且知道下一個珠子在哪裏，非常直觀。而且，書中的代碼示例都非常貼近實際應用，不僅僅是理論的堆砌，而是真正能解決問題的思路，這對於我來說是至關重要的。我之前看過一些書籍，講瞭很多概念，但就是不知道怎麼用，這本書在這方麵做得非常好。圖解也很多，很多復雜的圖示都被分解得清清楚楚，不像有些書，一張圖能把人看暈。更重要的是，我感覺作者在引導我思考，而不是直接告訴我答案，他會提齣一些問題，讓我自己去嘗試，這種主動學習的方式讓我對知識的掌握更加牢固。而且，它的排版也很好，字體大小適中，行距也舒服，長時間閱讀也不會覺得眼睛疲勞。總的來說，這本書的實用性和易懂性都非常齣色，我強烈推薦給所有想要深入瞭解數據結構和算法的朋友們。

評分☆☆☆☆☆

《數據結構及應用算法(第2版)》這本書的齣版，無疑為計算機科學領域的學習者們提供瞭一本寶貴的參考資料。作者在內容的組織上，遵循瞭由淺入深的原則，從最基礎的數據結構類型，如數組和鏈錶，循序漸進地引入瞭更復雜的結構，如樹、圖以及哈希錶等。尤其令人稱道的是，書中不僅僅停留在對數據結構的描述，而是著重闡述瞭這些結構在實際應用中的優勢和劣勢，以及如何根據具體場景選擇最閤適的數據結構。在算法部分，作者對各類經典算法進行瞭細緻的剖析，從排序算法到查找算法，再到圖算法，無一不包含瞭詳細的推導過程和僞代碼，並且輔以大量的實例，幫助讀者理解算法的運行機製。我個人尤其喜歡書中關於動態規劃的部分，作者通過幾個精心設計的案例，將原本抽象的動態規劃思想具象化，使得我對這類問題的理解提升瞭一個層次。此外，書中對於算法的時間復雜度和空間復雜度分析也非常到位，這對於後續的學習和實際開發中優化代碼性能至關重要。這本書的深度和廣度都相當可觀，無疑是一部值得反復研讀的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

從我個人角度來看，《數據結構及應用算法(第2版)》這本書給我的整體感受是，它不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的導師在循循善誘。作者並沒有采用生硬的、堆砌式的講解方式，而是通過一種更加人性化的敘述，將復雜的計算機科學概念變得平易近人。例如，在講解遞歸時，作者用瞭一個非常有想象力的例子，將一個大型問題分解成一係列越來越小的、相似的問題，直到達到一個最簡單的基本情況，這個過程的描繪讓我對遞歸的理解不再局限於公式，而是有瞭直觀的感受。書中的算法部分，同樣充滿瞭智慧。作者在介紹不同的算法時，不僅僅是給齣代碼，更重要的是講解瞭算法背後的思想，以及它為何有效，甚至會探討一些算法的局限性，以及在什麼情況下不適閤使用。讓我印象特彆深刻的是，書中對於圖的遍曆算法，如DFS和BFS，不僅僅展示瞭它們的實現，還通過實際的地圖導航和社交網絡等場景，展示瞭它們的應用價值，這種聯係實際的講解方式，極大地激發瞭我學習的興趣。讀這本書，我感覺自己不是在被動接受知識，而是在主動探索和發現，每一次翻開，都會有新的啓發。

評分☆☆☆☆☆

對於《數據結構及應用算法(第2版)》這本書，我最想強調的是它的“應用”導嚮。很多技術書籍可能偏重理論，講瞭很多概念，但到瞭實際應用層麵就變得模糊不清，而這本書則在這方麵做得尤為突齣。作者在講解每一種數據結構和算法時，都會不遺餘力地去挖掘它在現實世界中的應用場景，並且通過具體的案例來闡述。比如，在講解堆（Heap）時，不僅僅是解釋它的存儲方式和操作，而是詳細地說明瞭它在優先隊列、圖算法（如Dijkstra算法）中的作用，甚至還提到瞭它在操作係統中的一些應用。這種“學以緻用”的教學理念，讓我覺得學習這些知識不再是枯燥的理論，而是能夠解決實際問題的工具。而且，書中對於一些較難的算法，例如圖論中的各種算法，作者並沒有迴避它們的復雜性，而是通過分解，一步步地引導讀者去理解，並且強調瞭這些算法在網絡分析、路徑規劃等領域的強大力量。這本書讓我深刻體會到，數據結構和算法並非空中樓閣，而是支撐現代計算機係統運行的基石，並且它能如何被巧妙地運用到解決各種各樣的問題之中。