(正版特價)數據結構、算法與應用：C++語言描述（原書第2版） 計算機與…|227862 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美 薩特吉 薩尼Sartaj Sahn 著，王立柱 劉誌紅 譯

圖書標籤:

• 數據結構
• 算法
• C++
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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111496007

商品編碼：17021337104

叢書名： 計算機科學叢書

齣版時間：2015-04-01

頁數：544

書名：	(正版特價)數據結構、算法與應用：C++語言描述（原書第2版）|227862
圖書定價：	79元
圖書作者：	(美)薩特吉·薩尼（Sartaj Sahni）
齣版社：	機械工業齣版社
齣版日期：	2015/4/1 0:00:00
ISBN號：	9787111496007
開本：	16開
頁數：	544
版次：	2-1

揭秘數據結構的奧秘：構建高效能軟件的基石 在日新月異的科技浪潮中，軟件開發已成為推動社會進步的關鍵力量。而要打造齣穩定、高效、可擴展的軟件係統，深入理解並熟練運用數據結構與算法，是每一個開發者必備的核心技能。本書並非一本枯燥的理論堆砌，而是一次引人入勝的探索之旅，帶您深入剖析各類經典數據結構的內在機製，領略算法設計的精妙之處，並最終將這些抽象概念轉化為解決實際問題的強大工具。 一、 數據結構的基石：組織信息的藝術 數據結構，顧名思義，就是組織和管理數據的方式。它為我們提供瞭一種結構化的方法來存儲、訪問和修改數據，直接影響著程序的性能和效率。想象一下，如果要把海量的信息整齊地擺放在一個房間裏，如何擺放纔能方便我們快速找到所需物品？數據結構正是解決這個問題的“擺放藝術”。 綫性結構：有序的序列 數組（Array）：作為最基礎的數據結構，數組提供瞭一種連續的內存空間來存儲相同類型的數據元素。它的優點在於通過索引可以快速訪問任何一個元素，實現 O(1) 的時間復雜度。然而，數組的固定大小在處理動態變化的數據時會顯得力不從心，插入和刪除操作往往需要移動大量元素，效率較低。本書將詳細講解數組的原理，並探討其在動態數組（如 C++ 中的 `std::vector`）等變體中的應用，以及如何巧妙規避其性能瓶頸。 鏈錶（Linked List）：與數組不同，鏈錶中的元素通過指針連接，不需要連續的內存空間。這使得鏈錶在插入和刪除操作上具有天然的優勢，時間復雜度可達 O(1)（在已知節點的情況下）。本書將深入剖析單嚮鏈錶、雙嚮鏈錶、循環鏈錶等不同類型的鏈錶，並演示它們在實現棧、隊列、圖的鄰接錶錶示等場景中的靈活應用。您將學會如何有效地管理內存，以及鏈錶在動態內存分配場景下的重要性。 棧（Stack）：棧遵循“後進先齣”（LIFO）的原則，如同堆疊盤子一樣，最上麵的盤子最先被取走。本書將闡述棧的抽象數據類型（ADT）定義，並展示其在函數調用棧、錶達式求值、括號匹配等經典問題中的應用。您將學習如何使用數組或鏈錶來實現棧，並理解其在遞歸算法和程序執行流程控製中的關鍵作用。 隊列（Queue）：隊列遵循“先進先齣”（FIFO）的原則，就像排隊一樣，先來的人先被服務。本書將介紹隊列的 ADT，並講解其在任務調度、廣度優先搜索（BFS）、緩衝區管理等場景中的應用。您將瞭解如何利用數組或鏈錶實現隊列，以及其在操作係統、網絡通信等領域的實際價值。 非綫性結構：復雜關係的映射 樹（Tree）：樹是一種分層的、非綫性的數據結構，由節點和邊組成，具有層次化的組織方式。它在錶示層次關係、分類信息等方麵有著廣泛的應用。本書將從二叉樹的定義齣發，逐步深入到各種重要的樹結構： 二叉搜索樹（Binary Search Tree, BST）：BST 的核心在於其有序性，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。這使得查找、插入和刪除操作在平均情況下具有 O(log n) 的時間復雜度。本書將詳細講解 BST 的操作，並探討其在排序、查找索引等方麵的應用。 平衡二叉搜索樹（Balanced Binary Search Tree）：盡管 BST 在平均情況下性能優異，但在最壞情況下（如插入順序為有序），其退化成鏈錶，導緻性能下降。為瞭解決這個問題，平衡二叉搜索樹應運而生。本書將重點介紹 AVL 樹和紅黑樹等典型的平衡二叉搜索樹，詳細解析它們如何通過鏇轉等操作來維持樹的平衡，從而保證查找、插入和刪除操作始終維持 O(log n) 的時間復雜度。您將理解這些結構在數據庫索引、文件係統等需要高效查找的場景中的核心地位。 堆（Heap）：堆是一種特殊的完全二叉樹，分為最大堆和最小堆。在最大堆中，父節點的值大於或等於其子節點；在最小堆中，父節點的值小於或等於其子節點。本書將闡述堆的構建、插入和刪除操作，並重點介紹其在優先隊列（Priority Queue）中的應用。您將學會如何利用堆高效地處理優先級任務，以及它在堆排序算法中的作用。 B 樹和 B+ 樹：這兩種樹結構是為磁盤 I/O 優化而設計的，廣泛應用於數據庫和文件係統中。它們的特點是節點可以存儲多個鍵值，分支因子較大，能夠有效地減少磁盤 I/O 次數。本書將介紹 B 樹和 B+ 樹的結構特性，以及它們在索引優化方麵的原理，讓您理解為何大型數據庫能夠快速響應查詢。 圖（Graph）：圖是由頂點（Vertex）和邊（Edge）組成的集閤，用於錶示對象之間的任意關係。它在建模網絡、地圖、社交關係等方麵有著極其廣泛的應用。本書將深入探討圖的錶示方法，包括鄰接矩陣和鄰接錶，並詳細講解圖的遍曆算法： 深度優先搜索（Depth First Search, DFS）：DFS 是一種沿著圖的深度方嚮進行遍曆的算法，常用於查找連通分量、拓撲排序、尋找路徑等。 廣度優先搜索（Breadth First Search, BFS）：BFS 是一種逐層嚮外進行遍曆的算法，常用於查找最短路徑（在無權圖中）、迷宮求解等。 本書還將介紹圖的各種經典算法，如： 最小生成樹（Minimum Spanning Tree, MST）：尋找一個連接所有頂點的子圖，且邊的總權重最小。本書將介紹 Prim 算法和 Kruskal 算法，並闡述它們在網絡設計、通信綫路規劃等領域的應用。 最短路徑算法（Shortest Path Algorithms）：尋找圖中兩個頂點之間權重和最小的路徑。本書將講解 Dijkstra 算法（用於單源最短路徑）和 Floyd-Warshall 算法（用於所有頂點對最短路徑），並分析它們在導航係統、網絡路由等方麵的核心作用。 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，旨在實現平均 O(1) 的查找、插入和刪除操作。本書將詳細講解哈希函數的原理、衝突處理技術（如鏈地址法和開放尋址法），並展示哈希錶在字典、緩存、快速查找等場景下的強大威力。您將學會如何設計高效的哈希函數，並理解其在現代軟件開發中的不可或缺性。 二、 算法的智慧：解決問題的有效途徑 算法是解決特定問題的一係列清晰、有限的指令。它關注的是“如何做”，而數據結構關注的是“如何組織”。高效的算法能夠顯著提升程序的運行速度和資源利用率。本書將帶領您領略算法設計的魅力，並掌握分析和評估算法性能的技巧。 排序算法：數據有序化的藝術 簡單排序：本書將從冒泡排序、選擇排序、插入排序等基礎算法入手，清晰地解釋它們的執行過程，並分析它們的時空復雜度。雖然它們在效率上並非最優，但有助於理解排序的基本思想。 高效排序：我們將深入探討更高效的排序算法，如： 快速排序（Quick Sort）：一種分治算法，通過“基準”元素將數組分割成兩部分，然後遞歸地對兩部分進行排序，平均時間復雜度為 O(n log n)。本書將詳細講解其劃分過程和優化策略。 歸並排序（Merge Sort）：也是一種分治算法，將數組分成兩半，遞歸地排序，然後將兩個有序的子序列閤並成一個有序序列，時間復雜度穩定在 O(n log n)。本書將闡述其閤並過程和穩定性。 堆排序（Heap Sort）：利用堆數據結構的特性進行排序，時間復雜度為 O(n log n)。本書將結閤堆的講解，深入剖析堆排序的實現。 特殊排序：對於特定類型的數據，還有一些更高效的排序算法，如計數排序、桶排序、基數排序等，本書也將對它們進行介紹，並討論它們的適用場景。 搜索算法：信息檢索的捷徑 綫性查找：最簡單的查找方式，按順序逐個比較。 二分查找（Binary Search）：前提是數據有序，通過不斷將搜索區間減半來快速定位目標元素，時間復雜度為 O(log n)。本書將詳細講解其原理和實現。 哈希查找：通過哈希函數直接定位，平均時間復雜度為 O(1)。 分治策略（Divide and Conquer）：將一個大問題分解成若乾個規模較小的相同問題，然後遞歸地解決這些小問題，最後將它們的解閤並起來。快速排序、歸並排序、二分查找等都屬於分治策略的範式。本書將通過實例講解分治策略的思維方式。 動態規劃（Dynamic Programming, DP）：一種通過將問題分解為重疊子問題，並存儲子問題的解來避免重復計算的算法設計技術。本書將介紹動態規劃的核心思想，並通過諸如背包問題、最長公共子序列、斐波那契數列等經典問題，演示如何設計 DP 方程和狀態轉移。您將學會如何識彆適閤動態規劃的問題，並構建高效的 DP 解法。 貪心算法（Greedy Algorithm）：在對問題進行求解時，總是做齣在當前看來是最佳的選擇，從而希望導緻最終結果是最佳的。本書將講解貪心算法的適用條件，並通過活動選擇問題、霍夫曼編碼等例子，展示其簡潔而有效的解決思路。 迴溯法（Backtracking）：一種通過深度優先搜索的方式，在搜索過程中不斷嘗試，當發現當前路徑無法到達目標時，就“迴溯”到之前的狀態，嘗試另一條路徑。本書將通過 N 皇後問題、數獨求解等經典問題，演示迴溯法的應用，以及如何剪枝以提高效率。 算法分析與復雜度：理解算法的效率至關重要。本書將係統地介紹時間復雜度和空間復雜度分析的方法，包括大 O 符號（Big O Notation），幫助您準確評估算法的性能，並在不同算法之間做齣明智的選擇。 三、 C++ 語言的實踐：將理論付諸代碼 本書之所以選擇 C++ 語言進行描述，是因為 C++ 憑藉其強大的性能、靈活的內存管理以及豐富的庫支持，成為實現高效數據結構和算法的理想選擇。本書並非 C++ 語言教程，但會在必要的環節穿插 C++ 的語法特性和標準庫（如 STL）的應用，幫助您將所學的理論知識轉化為可執行的代碼。您將學習如何在 C++ 中實現鏈錶、樹、圖等數據結構，並運用 C++ 的模闆、麵嚮對象等特性來構建通用且可復用的算法模塊。 本書適閤誰？ 計算機科學與技術、軟件工程等相關專業的學生：本書是您打下堅實理論基礎的得力助手，將幫助您係統地學習數據結構與算法，為後續更深入的學習和研究做好準備。 希望提升編程能力的軟件開發者：無論您是初級程序員還是經驗豐富的工程師，掌握高效的數據結構和算法將極大地提升您的代碼質量和解決問題的能力，讓您的程序運行得更快、更穩定。 對算法和計算思維感興趣的讀者：如果您對如何高效地解決計算問題充滿好奇，並希望理解計算機程序背後的“智慧”，本書將是您絕佳的入門讀物。 結語 數據結構與算法是軟件開發的靈魂，是構建高效、可靠軟件係統的基石。掌握它們，意味著您將擁有更強的分析問題、解決問題的能力，能夠設計齣更優雅、更優化的解決方案。本書旨在為您鋪平這條通往精通之路，讓您不僅理解“是什麼”，更能理解“為什麼”和“怎麼做”。讓我們一同踏上這場充滿智慧與挑戰的旅程，解鎖軟件開發的新境界！

評分☆☆☆☆☆

說實話，我本來對這種“原書第X版”的翻譯教材有點敬而遠之，總覺得翻譯腔太重，閱讀起來費勁。但這次的體驗完全顛覆瞭我的看法。這本書的翻譯質量高得驚人，行文流暢自然，完全沒有那種生硬的逐字翻譯感。這對於理解那些精妙的算法思想至關重要，因為算法的描述往往對措辭的準確性要求極高。我尤其欣賞它在講解復雜算法性能分析時所采用的詳盡論證過程。它不像有些教材那樣，隻是簡單地給齣一個時間復雜度$O(n^2)$或$O(n log n)$就草草瞭事，而是會用數學歸納法或者遞歸樹的方法，一步步推導齣這個復雜度是如何得來的，這對我深入理解算法效率的本質幫助極大。比如在講解動態規劃時，作者對狀態轉移方程的構建過程描述得極其清晰，甚至加入瞭針對特定例子（比如背包問題）的解題思路演變過程，這比乾巴巴地給公式要有效得多。這本書的排版也值得稱贊，代碼塊與正文的區分清晰，關鍵概念加粗突齣，即使是麵對厚厚一本書，也不會産生閱讀疲勞感，這對於長時間學習者來說，簡直是福音。

評分☆☆☆☆☆

這本（正版特價）數據結構、算法與應用：C++語言描述（原書第2版） 計算機與…|227862 簡直是為我這種初學C++數據結構和算法的人量身定做的。我之前嘗試過幾本號稱“入門”的書，結果讀完後依然感覺雲裏霧裏，特彆是涉及到指針和內存管理的時候，常常會因為對C++特性不熟悉而卡殼。這本書的厲害之處就在於，它沒有一上來就堆砌復雜的理論，而是用非常貼近C++語法的實現來講解抽象的數據結構概念。比如，在講到鏈錶和樹的構建時，作者會非常細緻地展示如何用C++的類和模闆來封裝這些結構，這一點對於我們這些想把理論知識真正應用到編程實踐中的人來說至關重要。我記得特彆清楚，在講解AVL樹的鏇轉操作時，書中的圖解配閤代碼注釋，讓我瞬間就理解瞭那些復雜的指針調整是如何保證平衡性的。很多其他教材可能隻是展示最終的代碼，但這本書把“為什麼這麼寫”和“這樣做的好處”都解釋得非常透徹。特彆是對於那些想準備技術麵試的讀者，這本書提供的不僅僅是知識點，更是一種用C++思維去解決問題的框架。它的章節安排也非常閤理，從最基礎的綫性結構逐步過渡到圖論和高級排序算法，節奏把控得恰到好處，讓人感覺每一步都是在穩紮穩打地前進，而不是被知識的洪流衝垮。

評分☆☆☆☆☆

我是一個偏愛實踐而非純理論的程序員，所以對書籍的實用性和工程化導嚮非常看重。這本書雖然覆蓋瞭紮實的理論基礎，但它將所有理論都錨定在瞭C++的實際編碼實現上，這一點讓我覺得物超所值。書中不僅包含瞭經典算法的實現，還涉及到瞭一些麵嚮對象設計在數據結構實現中的應用，比如如何利用繼承和多態來設計不同類型的樹結構或圖的遍曆接口。這種高度的工程化視角，使得我讀完之後，馬上就能帶著清晰的C++類結構藍圖去構建自己的項目。我特彆喜歡它對標準模闆庫（STL）的使用和對比分析。它不會盲目推崇STL，而是會先展示一個手動實現的結構（比如手寫一個`std::vector`的簡化版），讓你理解其底層原理，然後再對比STL提供的容器的優勢和實現細節。這種“先造輪子，再用好輪子”的教學方式，極大地增強瞭我對C++底層機製的理解，也讓我對未來閱讀更底層的庫源碼有瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

從一個資深軟件工程師的角度來看，我推薦這本書給所有想係統性復習或提升自己算法基礎的人。這本書最大的優點在於它的“純粹性”和“深度”。它沒有被當下某些熱門框架或語言特性所裹挾，而是專注於數據結構和算法的核心原理，而選擇C++作為載體，恰好保證瞭我們在討論效率和內存布局時，能夠討論到最接近硬件的層麵。我特彆欣賞它在講解遞歸和迭代轉換時所采用的清晰方法論，很多開發者在麵對復雜的遞歸問題時會感到畏懼，這本書通過將遞歸過程與棧幀的演化聯係起來，配閤C++的函數調用機製進行解釋，使得原本抽象的控製流變得具象化瞭。此外，書中對內存模型的討論也十分到位，比如在實現動態數組或平衡樹時，是如何考慮內存局部性（locality of reference）的，這在高性能計算中是至關重要的細節。這本書絕對不是那種隻適閤應付考試的速成手冊，它更像是一本工具書和一本教材的完美結閤，讓你在麵對真實世界中那些復雜、需要效率優化的編程挑戰時，手中握有最可靠的武器。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的結構和內容的廣度感到非常滿意，它確實能支撐起一個計算機專業學生從大一開始到畢業設計各個階段的學習需求。最讓我眼前一亮的是它對高級主題的處理方式。很多教材在講完基礎算法後，對圖論、字符串匹配（如KMP）或者最小生成樹算法（如Prim和Kruskal）的講解就變得非常簡略，仿佛隻是走個過場。但在這本書裏，即使是這些被視為“進階”的內容，也配有詳盡的僞代碼和C++實例，並且對每一步的決策邏輯都進行瞭充分的辯護。例如，在討論NP完全性的時候，作者沒有直接拋齣“這是個難題，你自己想辦法”的結論，而是提供瞭一個非常清晰的簡化（reduction）案例，讓讀者能直觀感受到從一個已知難題轉換到另一個難題的過程。這對於培養我的計算思維和問題分解能力大有裨益。總體來看，這本書的知識密度很高，但邏輯連接緊密，讀完後感覺知識體係非常完整，而不是零散的知識點堆砌。