资料结构、演算法与应用：使用JAVA(附范例光碟片) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　本书包含资料结构与演算法的内容，更包含了一些延伸的课程。全书分为三个部分，第一个部分，从第一章到第四章，主要是回顾Java程式设计概念与分析评量程式效能的方法。第五章到第十七章是这本书的第二部分，这些章节提供资料结构的彻底学习机会。本书的第三部分，是由第十八章到第二十二章所组成，主要是学习演算法的设计方法。本书的特色在于强调应用。使用真实世界中的应用描述每一种资料结构与演算法设计方法。

　　每一章的最后一节着重在使用所学到的资料结构或设计方法的应用。并介绍许多的应用实例，我们已制定许多不同领域的应用─排序；矩阵；电路设计；压缩与编码；计算几何学；模拟；影像处理；数学；排程；最佳化；统计；与图形演算法。对于这些应用，并不需要对这些应用领域有相当了解。对于这些应用领域的内容，本书所涵盖的内容是一切完备的，并且使读者们添增阅读的乐趣。借着将资料结构与演算法设计与应用结合在一起，希望能够使学生们对这些主题能够有更多的了解。

　　本书与相关网站中提供超过800题的练习，更加的丰富所学。

深入剖析现代软件开发的基石：精选算法与数据组织原理 本书致力于为读者构建一个坚实而全面的基础，专注于现代计算机科学中最为核心且不可或缺的两大支柱：数据结构（Data Structures）与算法（Algorithms）。我们摒弃了对特定编程语言实现细节的过度纠缠，转而聚焦于支撑高效计算的理论框架、抽象模型以及背后的数学逻辑。本书旨在培养读者从根本上理解信息如何被组织、存储和操纵，以及如何设计出能够在复杂问题面前保持高性能的求解策略。 --- 第一部分：数据组织的艺术——结构化存储的基础 数据的组织方式直接决定了程序的效率。本部分将系统地探索用于管理和访问数据的各种经典结构，强调它们各自的适用场景、性能权衡（时间复杂度和空间复杂度）以及内在的结构特性。 第一章：基础回顾与抽象数据类型（ADT） 在深入研究具体实现之前，我们首先明确抽象数据类型的概念。ADT是关于“能做什么”的规范，而非“如何做”的实现细节。我们将详细解析什么是数据抽象，以及它如何帮助我们设计出模块化、易于维护的系统。 复杂性分析的入门： 介绍大O、$Omega$ 和 $Theta$ 记号，建立量化分析算法效率的标准工具。重点探讨如何通过最坏情况、最好情况和平均情况分析来评估操作的成本。 线性序列结构： 对数组（Array）和链表（Linked List）进行深入比较。涵盖单向、双向及循环链表的结构差异、内存布局对性能的影响，以及在动态尺寸调整下的开销分析。 第二章：堆栈（Stack）与队列（Queue）的深度探究 作为最基础的两种线性结构，栈和队列体现了“后进先出”（LIFO）和“先进先出”（FIFO）的原则。 应用场景剖析： 深入讨论函数调用栈的工作机制、表达式求值（中缀转后缀）、递归的内部实现机制，以及在并发编程中队列如何用作任务调度和缓冲机制。 实现的多样性： 比较基于数组（固定大小/动态数组）和基于链表的栈与队列的性能差异，尤其关注溢出（Overflow）和欠载（Underflow）的处理策略。 第三章：树形结构：层级数据的优雅表达 树结构是处理层级关系、排序和快速查找的核心工具。本章将从基础概念延伸到高性能应用。 二叉树基础： 明确二叉树的定义、遍历方法（前序、中序、后序），以及它们在解析结构化数据中的重要性。 二叉搜索树（BST）与平衡的必要性： 详细分析标准BST的平均与最坏性能。重点阐述当数据有序输入时BST退化成链表的风险。 自平衡树理论： 引入AVL树和红黑树（Red-Black Tree） 的基本性质与旋转操作。不再深入实现代码细节，而是聚焦于它们如何通过局部调整（如单旋、双旋）来保证对数时间复杂度（$O(log n)$） 的插入、删除和查找操作。讨论红黑树在标准库实现中的广泛应用。 B树与B+树： 针对外部存储（磁盘I/O）的需求，解析B树的分页存储特性和多路分支的优势，这是数据库索引机制的理论核心。 第四章：集合的表示与高效查找 本章关注如何快速确定一个元素是否在一个集合中存在，以及集合之间的关系操作。 哈希（Hashing）技术： 深入讲解哈希函数的设计原则（均匀分布、雪崩效应），以及解决冲突的策略，如链式地址法和开放寻址法（线性探测、二次探测、双重哈希）。分析理想情况下$O(1)$查找的实现条件与实际性能的衰减因素。 集合运算： 基于树和哈希表，讨论如何高效实现集合的并、交、差等操作。 第五章：图论基础：连接世界的模型 图是建模网络、关系和依赖关系的最强大工具。本章侧重于图的表示和基本遍历。 图的表示： 详细比较邻接矩阵（Adjacency Matrix）和邻接表（Adjacency List）在稀疏图和稠密图中的空间效率和时间效率差异。 图的遍历： 彻底区分广度优先搜索（BFS） 和深度优先搜索（DFS） 的机制，并分析它们在寻找最短路径（无权图）和拓扑排序中的应用。 --- 第二部分：解决问题的艺术——算法设计与分析 掌握了数据结构，下一步就是学习如何利用这些结构来高效地解决计算难题。本部分着重于经典的算法范式和核心的优化技术。 第六章：排序算法的性能演变 排序是理解算法效率差异的最佳切入点。 基础比较排序： 分析冒泡排序、选择排序和插入排序的$O(n^2)$特性及其稳定性。 高效排序的突破： 详细解析归并排序（Merge Sort） 和快速排序（Quick Sort） 的分治思想。重点分析快速排序中枢（Pivot）选择对性能的决定性影响，以及如何通过随机化选择来规避最坏情况。 非比较排序： 介绍计数排序（Counting Sort）、基数排序（Radix Sort）等，讨论它们在特定数据范围下如何突破$O(n log n)$的限制，及其对输入数据范围的依赖性。 第七章：递归与分治策略 分治法是设计复杂算法的强大范式。 主定理（Master Theorem）： 介绍如何使用主定理来分析和求解分治算法（如Merge Sort）的递归关系式，从而直接得出其时间复杂度。 应用实例： 深入探讨汉诺塔问题、矩阵乘法的Strassen算法（展示分治如何降低常数因子或渐近复杂度）。 第八章：贪婪算法（Greedy Algorithms） 贪婪策略关注于每一步都做出局部最优的选择，期望能导向全局最优解。 设计哲学与局限性： 阐述贪婪算法适用的两个关键性质（贪婪选择性质和最优子结构）。 经典案例分析： 霍夫曼编码（Huffman Coding）用于最优前缀编码，最小生成树（Minimum Spanning Tree）的Prim算法和Kruskal算法的贪婪选择过程及其正确性证明的核心思想。 第九章：动态规划（Dynamic Programming, DP） 动态规划用于解决那些具有重叠子问题和最优子结构的问题，通过存储中间结果避免重复计算。 DP的构建思路： 详细区分记忆化搜索（自顶向下）和自底向上递推。 核心应用： 0/1背包问题、最长公共子序列（LCS）、矩阵链乘法。重点在于如何定义状态转移方程，这是DP解题的关键所在。 第十章：图算法的进阶应用 基于图结构，解决更复杂的路径和连通性问题。 最短路径算法： 区分Dijkstra算法（非负权图）和Bellman-Ford算法（处理负权边）。深入探讨它们如何利用数据结构（如优先队列在Dijkstra中的优化）来提高效率。 网络流入门： 简要介绍最大流-最小割定理的直观理解，以及Ford-Fulkerson方法的基本思想。 第十一章：计算复杂性理论的概览 本章将视角从具体实现提升到理论边界，讨论哪些问题是“容易”解决的，哪些问题是“本质上困难”的。 P类与NP类： 明确定义可由确定性机器在多项式时间内解决（P）和可由非确定性机器在多项式时间内验证（NP）的问题。 NP-完全性（NP-Completeness）： 介绍归约（Reduction）的概念，并探讨可归约到SAT（Satisfiability Problem）的重要性，作为理解计算难题的理论起点。 --- 本书的特色与目标读者： 本书不依赖任何特定语言的API，而是致力于传授解决问题的思维方式和底层原理。内容的选择和组织严格遵循计算机科学教育的黄金标准，确保读者能够独立地、高效地在任何面向对象或函数式编程环境中实现和优化这些核心概念。它适用于希望系统学习算法与数据结构，为深入学习操作系统、数据库、编译器设计或进行高级软件工程打下坚实基础的在校学生及专业开发者。通过对不同方法的深刻剖析，读者将能够根据实际约束条件（内存、速度、数据分布）做出最合理的结构和算法选择。

第一部分 学习引导
第1章 复习Java
第2章 效能分析
第3章 渐近线表示式
第4章 效能评估

第二部分 资料结构
第5章 线性串列─阵列表示法
第6章 线性串列─链结表示法
第7章 线性串列─模拟指标
第8章 阵列与矩阵
第9章 堆叠
第10章 伫列
第11章 跳跃式串列与杂凑
第12章 二元树及其他特性的树
第13章 优先权伫列
第14章 竞赛树
第15章 二元搜寻树
第16章 平衡搜寻树
第17章 图形

第三部分 演算法
第18章 贪进法
第19章 各个击破法
第20章 动态规划
第21章 回溯法
第22章 分支设限法

索引

评分☆☆☆☆☆

說實話，市面上關於資料結構和演算法的書不少，但《資料結構、演算法與應用：使用JAVA(附範例光碟片)》最讓我印象深刻的，是它那種「學以致用」的理念。它不只是在教你「是什麼」，更在教你「怎麼用」。每一個章節結束後，都會有「應用實例」的部分，這部分真的太重要了！像是處理圖形時，書裡示範了如何用Dijkstra演算法來找出城市之間的最佳路線，這讓我覺得，原來那些抽象的概念，竟然可以解決我們生活中遇到的實際問題。我之前在寫一個小型的導航系統時，就參考了書裡的範例，自己動手實作，雖然不是最完美的，但能夠完成，並且有效率，這真的給我很大的鼓勵。而且，書中的Java程式碼都寫得非常乾淨、結構清晰，加上光碟片裡面的程式碼，很容易就能夠整合到自己的開發環境中進行測試和修改。我之前也試過其他語言的資料結構書，但總覺得程式碼寫得有點難以理解，不如這本Java版本來得親切。對於想用Java來學習這些硬底子功夫的讀者，這本書絕對是一個非常好的選擇，它讓你感覺像是有一位經驗豐富的導師在身旁，一步一步引導你前進。

评分☆☆☆☆☆

這本《資料結構、演算法與應用：使用JAVA(附範例光碟片)》，對於我這樣一個對電腦科學充滿好奇，但又想用實用技術來武裝自己的初學者來說，簡直是「及時雨」！它把許多看似高深的學術理論，用非常貼近實際的Java程式語言呈現出來，讓人感覺學習過程充滿了樂趣和成就感。例如，當我看到書中講解堆疊（stack）和佇列（queue）時，它不僅用了日常生活中的例子（像是疊盤子或排隊），還示範了如何用它們來處理遞迴（recursion）問題，像是計算階乘或斐波那契數列，這讓我覺得，原來程式設計的邏輯可以這麼巧妙。我還記得書裡有個範例，是用佇列來模擬排隊購票系統，那時候我還在研究如何做一些簡單的模擬程式，看了這個範例後，我獲得了很多靈感，並且成功地將一些排隊的邏輯實現在我的小專案裡。光碟片裡面的程式碼，不僅有完整的範例，還提供了一些練習題，鼓勵讀者去動手嘗試和修改，這讓我感覺學習不是被動的接受，而是主動的探索。這本書真的是讓我對資料結構和演算法的學習，從「畏懼」變成了「熱愛」。

评分☆☆☆☆☆

對於我這種已經有一點點程式基礎，但想讓自己的程式功力更上一層樓的讀者來說，《資料結構、演算法與應用：使用JAVA(附範例光碟片)》提供的深度和廣度都恰到好處。它不像有些進階書，一開始就丟給你一堆數學公式和複雜的證明，而是循序漸進，從實際應用出發，引導你去理解為什麼需要這些資料結構和演算法。書裡在講解排序（sorting）演算法的時候，例如快速排序（Quick Sort）和合併排序（Merge Sort），不只是列出程式碼，還仔細分析了它們的時間複雜度和空間複雜度，並且用圖表的方式展示了它們在不同資料量下的效能差異，這讓我對演算法的效率有了更直觀的認識。我之前寫過一些程式，總覺得效率不彰，但看完這一章節後，我才知道原來是用了比較笨拙的排序方法。之後我試著將書中的快速排序應用到我自己的專案中，程式的執行速度真的快了非常多，這讓我在實際專案開發中受益匪淺。而且，書中還探討了一些較為進階的主題，像是樹（tree）的進階應用，像是 AVL 樹和紅黑樹，這些在處理大量資料的搜尋和插入時非常重要，書裡也都給了相當不錯的解釋和範例，對於我未來要進入更複雜的系統設計領域，打下了很紮實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

《資料結構、演算法與應用：使用JAVA(附範例光碟片)》這本書，我認為它最大的特色就是那種「循序漸進、紮實穩固」的學習曲線。它不會像有些書一樣，讓你一開始就陷入各種數學證明和複雜的模型，而是從最根本的「為什麼」開始，讓你理解每種資料結構和演算法誕生的背景，以及它們各自的優缺點。我記得當時在學雜湊表（hash table）的時候，書裡不僅解釋了雜湊函數如何運作，還詳細探討了碰撞（collision）的處理方法，例如鏈式尋找法和開放尋找法，並且分析了它們的效能。更棒的是，書裡還提供了多種雜湊函數的實現範例，讓我能夠親自比較它們的效果，這對於我理解雜湊表的實際應用場景，像是快速的搜尋和查詢，非常有幫助。我之前寫過一個需要頻繁查詢的資料庫應用，試著用書裡的雜湊表範例來優化，結果搜尋速度的提升讓我非常驚喜。光碟片裡的範例程式碼，品質都相當高，而且都經過了仔細的測試，讓我在學習過程中，少了很多因為程式碼錯誤而浪費的時間。這本書真的很適合想要打好程式基礎，並且實際應用在開發中的讀者。

评分☆☆☆☆☆

這本《資料結構、演算法與應用：使用JAVA(附範例光碟片)》真的是讓我在初學程式設計的道路上少走了不少冤枉路！以前光是聽到「資料結構」和「演算法」這幾個詞，就覺得頭大，腦袋裡一片空白。但這本書從最基礎的概念開始講起，像是陣列、鏈結串列、堆疊、佇列等等，都用非常淺顯易懂的方式解釋，還搭配了相當多的圖示，讓我這個對圖形比較敏感的人，很快就能抓到核心。更棒的是，它不是那種只講理論，讓你枯燥乏味的書。書中每一個觀念都緊接著提供了對應的Java程式碼範例，而且這些範例都非常實用，不是那種為了教學而生、脫離實際的程式碼。我記得當時在學圖形（graph）的概念時，書裡就示範了如何用BFS（廣度優先搜尋）和DFS（深度優先搜尋）來解決實際問題，像是尋找最短路徑。那時候我還在學校寫作業，真的就把書裡的程式碼拿來改改，就順利完成了，老師還稱讚我寫得很漂亮，心裡真的超有成就感！而且附贈的光碟片更是寶藏，裡面包含了書中所有的範例程式碼，還有一些額外的補充說明和測試資料，不用自己在那邊打半天，直接可以執行、修改、實驗，大大節省了我的學習時間。老實說，光是這點就值回票價了。