圖解資料結構-使用C++ - 最新版 - 附MOSME行動學習一點通：診斷 ‧ 加值 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

黃建庭

图书标签:

• 資料結構
• C++
• 演算法
• 圖解
• 學習
• 程式設計
• MOSME
• 行動學習
• 診斷
• 加值
• 教材

深入理解核心算法：C++实践与高效能系统构建 本书特色： 本书旨在为致力于深入理解和高效实现数据结构与核心算法的读者提供一份全面、实用的技术指南。我们聚焦于基础理论的严谨推导、主流算法的精妙设计，以及在现代C++环境下实现这些概念的工程实践。全书结构紧凑，内容精炼，确保读者在掌握理论的同时，能够快速转化为解决实际问题的能力。 面向读者群体： 计算机科学专业学生： 寻求超越教科书概念，接触工业界标准实现方式的在校生。 软件工程师（初中级）： 希望系统梳理数据结构基础，优化现有代码性能，准备技术面试的开发者。 算法竞赛爱好者： 需要一份清晰的参考手册，用于回顾和巩固复杂算法的底层逻辑。 --- 第一部分：基础架构与内存模型重塑 本部分将数据结构的基础置于现代硬件和C++内存管理机制的背景下进行审视，强调性能不仅仅是算法复杂度的问题，更是内存访问模式的艺术。 第一章：C++环境下的数据抽象与泛型编程 本章首先复习了C++模板元编程（Template Metaprogramming）在构建可重用数据结构中的作用。我们将详细探讨值语义（Value Semantics）与引用语义（Reference Semantics）在不同抽象数据类型（ADT）设计中的权衡。 容器与迭代器模型（STL深度解析）： 深入剖析`std::vector`、`std::deque`和`std::list`的内部实现，重点讲解迭代器失效的场景与规避策略。我们不会停留在“使用”层面，而是探究其内存布局如何影响缓存命中率。 智能指针与资源管理： 分析`unique_ptr`、`shared_ptr`和`weak_ptr`在管理复杂数据结构（如图形结构）时的性能开销和生命周期控制。 第二章：线性结构的高级优化 线性结构是所有复杂结构的基础。本章着重于如何超越基本的数组和链表实现，以适应特定访问模式。 高效栈与队列： 实现基于环形缓冲（Circular Buffer）的高速队列，并讨论其在I/O流处理中的应用。 双端队列（Deque）的平衡实现： 探讨分块数组（Block Array）结构如何实现对两端操作的$O(1)$平均复杂度，以及块大小选择对内存局部性的影响。 --- 第二部分：树与图的深度探索 树和图是算法世界的两大支柱。本部分侧重于非平衡树的自平衡机制和图遍历算法在现实世界问题中的映射。 第三章：平衡搜索树的工程实现 本章放弃对简单二叉搜索树的冗长描述，直接进入工业界常用的自平衡机制。 AVL树与红黑树（Red-Black Tree）： 详细解析旋转操作（单旋与双旋）的几何学基础。通过C++实现，展示红黑树如何通过颜色属性保证最坏情况下的$O(log N)$性能。重点对比两者在维护平衡因子上的计算代价。 B树与B+树： 针对外部存储（磁盘I/O）场景，深入讲解B树的分裂与合并操作。剖析B+树作为数据库索引结构的关键优势，特别是范围查询的效率提升。 第四章：图论：从遍历到连通性分析 图算法部分将结合实际场景，如网络路由和依赖关系分析。 图的表示法优化： 比较邻接矩阵、邻接表（使用`std::vector>`或`std::vector>`）以及高效的混合表示法在稀疏图和稠密图下的性能差异。 最短路径算法的现代应用： 细致推导Dijkstra算法（使用`std::priority_queue`优化）和Bellman-Ford算法的适用范围。重点阐述A搜索算法中启发式函数（Heuristic Function）的设计原则及其对性能的决定性影响。 最小生成树（MST）： Kruskal与Prim算法的C++实现对比，特别关注Kruskal算法中Disjoint Set Union (DSU) 结构的路径压缩与按秩合并（Union by Rank）的巧妙结合，确保近乎常数时间的集合操作。 --- 第三部分：高级抽象与性能调优 本部分关注那些在特定领域表现卓越，且对内存和时间效率要求极高的高级数据结构。 第五章：散列技术：冲突解决与均匀性保证 散列是实现快速查找的核心。本章关注如何应对不可避免的冲突。 开放寻址法（Open Addressing）： 深入分析线性探测（Linear Probing）、二次探测（Quadratic Probing）和双重散列（Double Hashing）的聚集（Clustering）问题。提供如何选择合适的探测序列以最大化缓存友好性。 链式法与分离链接（Separate Chaining）： 探讨当链表过长时，如何引入动态平衡机制（如转化为小型红黑树）以保证最坏情况下的查找性能。 一致性哈希（Consistent Hashing）： 专门讨论分布式系统中节点增减对数据迁移的影响，并给出一致性哈希环的具体构造与查找算法。 第六章：堆结构与优先级队列的定制 堆结构是实现高效调度的基石。 二项堆（Binomial Heap）与斐波那契堆（Fibonacci Heap）： 阐述这些复杂堆结构在延迟操作（如减小键值）上的理论优势。重点解析斐波那契堆的“剪切（Cut）”操作机制，并讨论其实际应用场景（如更优化的Dijkstra或Prim实现）。 配对堆（Pairing Heap）： 作为一种相对简单但实践中表现优异的堆结构，我们将分析其“多路合并”策略及其在C++ STL `priority_queue`的替代方案中的潜力。 --- 第四部分：并发与数据结构安全 在多核处理器时代，数据结构的正确性必须扩展到线程安全层面。 第七章：并发数据结构的挑战与实现 本章探讨如何在不依赖操作系统互斥锁（Mutex）的前提下，设计高性能的并发数据结构。 无锁（Lock-Free）技术基础： 介绍C++11/17引入的原子操作（`std::atomic`）及其在构建无锁栈和无锁队列中的应用。 内存屏障（Memory Barriers）： 讲解编译器优化和处理器重排序如何影响并发算法的正确性，并说明适当的内存屏障指令在保证数据可见性方面的作用。 并发哈希表的初步设计： 探讨如何使用乐观锁（Optimistic Locking）或细粒度锁定（Fine-Grained Locking）策略，在保证并发访问效率的同时，维护散列表的一致性。 全书旨在通过深入的代码实现细节和对底层机制的精确把握，帮助读者建立起一座从抽象理论到高性能工程实现的坚固桥梁。

评分☆☆☆☆☆

這本《圖解資料結構-使用C++ - 最新版 - 附MOSME行動學習一點通：診斷‧加值》，光是書名就讓人感覺到它下了不少苦心在編排上。我手邊這本是新版的，拿到書的時候，首先驚豔的是它的圖文排版，那個「圖解」做得非常到位，不像有些教科書，光是文字就讓人頭昏眼花。他們是用了很多示意圖和流程圖，把原本抽象的指標、鏈結串列、樹狀結構這些東西，變得像在看漫畫一樣清楚。尤其是剛開始學程式設計時，最怕的就是那個指標（Pointer）的概念，怎麼動、怎麼指向，光用文字描述就容易搞混。但這本書的圖解，真的讓我瞬間「開竅」了，那種「啊，原來是這樣！」的感覺，是看純文字書籍很難體會到的。而且，C++這門語言本身就帶有一點點複雜性，跟C語言比起來，它多了很多物件導向的概念，這本書在介紹這些複雜結構時，都能很巧妙地跟C++的語法特性結合起來，讓讀者在學習結構的同時，也能順便把C++的觀念也扎穩，我覺得這點非常加分，對於想要深入研究的讀者來說，絕對是個好幫手。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前嘗試過幾本坊間的資料結構書籍，很多都偏向學術理論，寫得非常嚴謹，但實作起來卻讓人無所適從，很多程式碼範例都是生硬的，跑起來也不知道在幹嘛。這本的優點就在於，它非常注重「實作」與「應用」。書中提供的C++範例程式碼，不僅僅是把資料結構的演算法寫出來而已，更像是直接可以丟到專案裡面去用的感覺，非常實用。我印象最深的是它對「排序演算法」的講解，不只是單純的氣泡排序、快速排序，它還會比較不同演算法的時間複雜度和空間需求，並且用C++實現後，還會教你如何用簡單的方法去測試和驗證效能。這種邊學邊測的模式，對於提升程式設計的實戰能力非常有幫助，不會讓你覺得自己只是在背公式，而是真正學會了如何使用這些工具。對於準備應徵軟體工程師面試的學生來說，這本書提供的實作細節，絕對是能讓你脫穎而出的關鍵。

评分☆☆☆☆☆

從排版風格來看，這本書的作者群顯然非常了解台灣學生的學習習慣，他們沒有使用那種過度學術化、充滿拉丁文的術語堆砌，而是用非常口語化，但又不失專業性的語言來解釋複雜的概念。舉例來說，在講到堆疊（Stack）的Push和Pop操作時，他們會用現實生活中的例子來類比，讓我一下子就抓到「後進先出」的精髓。而且，書中對標準範例程式碼的命名和註解，都做得非常清晰，不像有些翻譯書，註解根本看不懂。這本書的中文註解是道地且精準的，讓讀者在閱讀C++程式碼時，幾乎可以不用頻繁地切換思考語言。這份用心，讓我在閱讀的過程中，幾乎沒有遇到因為「語意隔閡」而產生的挫折感，學習曲線變得平緩許多，大大提升了閱讀的順暢度與專注力。

评分☆☆☆☆☆

MOSME行動學習一點通的部分，是這本新版最大的亮點之一，對於習慣用電子設備學習的現代人來說，簡直是福音。過去讀實體書，遇到不懂的專有名詞或演算法細節，就得停下來，打開電腦，在網路上東找西找，非常打斷思路。現在只要透過這個「一點通」的機制，掃一下或點一下，就能連結到更深入的說明、額外的練習題，甚至是一些更進階的延伸討論。這讓學習過程變得非常流暢且個人化。我覺得這設計非常貼心，它沒有把所有東西都塞在書裡造成厚重，而是把「診斷」和「加值」的內容分流處理。學生可以根據自己的弱點（診斷）去加強，覺得自己學得不錯的（加值）可以去看看更挑戰性的內容，這種彈性的學習路徑，對於不同程度的讀者都非常友善，讓這本厚厚的書，不會變成只適合少數頂尖學生的「磚頭書」。

评分☆☆☆☆☆

總體而言，這本《圖解資料結構》在市面上眾多書籍中，算是脫穎而出的佼佼者。它成功地將嚴謹的電腦科學理論與實用的C++程式設計技巧，用一種極易吸收的方式融合在一起。我尤其欣賞它在結構化資料處理的深度與廣度上都沒有妥協，從基礎的陣列、鏈結串列，到進階的圖論和平衡樹，每個章節的銜接都非常自然，沒有突兀感。對於一個需要準備期末考，同時又希望未來能從事軟體開發的讀者來說，這本書不僅提供了紮實的知識基礎，更像是準備好了一個全天候的私人導師。它的圖解策略、實作導向以及MOSME的加值服務，讓它不只是一本工具書，更像是一個完整的學習生態系統，大大降低了學習資料結構這門「硬骨頭」學科的門檻，值得推薦給所有正在奮鬥的理工科學生。