資料結構、演算法與應用：使用JAVA(附範例光碟片) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　本書包含資料結構與演算法的內容，更包含瞭一些延伸的課程。全書分為三個部分，第一個部分，從第一章到第四章，主要是迴顧Java程式設計概念與分析評量程式效能的方法。第五章到第十七章是這本書的第二部分，這些章節提供資料結構的徹底學習機會。本書的第三部分，是由第十八章到第二十二章所組成，主要是學習演算法的設計方法。本書的特色在於強調應用。使用真實世界中的應用描述每一種資料結構與演算法設計方法。

　　每一章的最後一節著重在使用所學到的資料結構或設計方法的應用。並介紹許多的應用實例，我們已製定許多不同領域的應用─排序；矩陣；電路設計；壓縮與編碼；計算幾何學；模擬；影像處理；數學；排程；最佳化；統計；與圖形演算法。對於這些應用，並不需要對這些應用領域有相當瞭解。對於這些應用領域的內容，本書所涵蓋的內容是一切完備的，並且使讀者們添增閱讀的樂趣。藉著將資料結構與演算法設計與應用結閤在一起，希望能夠使學生們對這些主題能夠有更多的瞭解。

　　本書與相關網站中提供超過800題的練習，更加的豐富所學。

深入剖析現代軟件開發的基石：精選算法與數據組織原理 本書緻力於為讀者構建一個堅實而全麵的基礎，專注於現代計算機科學中最為核心且不可或缺的兩大支柱：數據結構（Data Structures）與算法（Algorithms）。我們摒棄瞭對特定編程語言實現細節的過度糾纏，轉而聚焦於支撐高效計算的理論框架、抽象模型以及背後的數學邏輯。本書旨在培養讀者從根本上理解信息如何被組織、存儲和操縱，以及如何設計齣能夠在復雜問題麵前保持高性能的求解策略。 --- 第一部分：數據組織的藝術——結構化存儲的基礎 數據的組織方式直接決定瞭程序的效率。本部分將係統地探索用於管理和訪問數據的各種經典結構，強調它們各自的適用場景、性能權衡（時間復雜度和空間復雜度）以及內在的結構特性。 第一章：基礎迴顧與抽象數據類型（ADT） 在深入研究具體實現之前，我們首先明確抽象數據類型的概念。ADT是關於“能做什麼”的規範，而非“如何做”的實現細節。我們將詳細解析什麼是數據抽象，以及它如何幫助我們設計齣模塊化、易於維護的係統。 復雜性分析的入門： 介紹大O、$Omega$ 和 $Theta$ 記號，建立量化分析算法效率的標準工具。重點探討如何通過最壞情況、最好情況和平均情況分析來評估操作的成本。 綫性序列結構： 對數組（Array）和鏈錶（Linked List）進行深入比較。涵蓋單嚮、雙嚮及循環鏈錶的結構差異、內存布局對性能的影響，以及在動態尺寸調整下的開銷分析。 第二章：堆棧（Stack）與隊列（Queue）的深度探究 作為最基礎的兩種綫性結構，棧和隊列體現瞭“後進先齣”（LIFO）和“先進先齣”（FIFO）的原則。 應用場景剖析： 深入討論函數調用棧的工作機製、錶達式求值（中綴轉後綴）、遞歸的內部實現機製，以及在並發編程中隊列如何用作任務調度和緩衝機製。 實現的多樣性： 比較基於數組（固定大小/動態數組）和基於鏈錶的棧與隊列的性能差異，尤其關注溢齣（Overflow）和欠載（Underflow）的處理策略。 第三章：樹形結構：層級數據的優雅錶達 樹結構是處理層級關係、排序和快速查找的核心工具。本章將從基礎概念延伸到高性能應用。 二叉樹基礎： 明確二叉樹的定義、遍曆方法（前序、中序、後序），以及它們在解析結構化數據中的重要性。 二叉搜索樹（BST）與平衡的必要性： 詳細分析標準BST的平均與最壞性能。重點闡述當數據有序輸入時BST退化成鏈錶的風險。 自平衡樹理論： 引入AVL樹和紅黑樹（Red-Black Tree） 的基本性質與鏇轉操作。不再深入實現代碼細節，而是聚焦於它們如何通過局部調整（如單鏇、雙鏇）來保證對數時間復雜度（$O(log n)$） 的插入、刪除和查找操作。討論紅黑樹在標準庫實現中的廣泛應用。 B樹與B+樹： 針對外部存儲（磁盤I/O）的需求，解析B樹的分頁存儲特性和多路分支的優勢，這是數據庫索引機製的理論核心。 第四章：集閤的錶示與高效查找 本章關注如何快速確定一個元素是否在一個集閤中存在，以及集閤之間的關係操作。 哈希（Hashing）技術： 深入講解哈希函數的設計原則（均勻分布、雪崩效應），以及解決衝突的策略，如鏈式地址法和開放尋址法（綫性探測、二次探測、雙重哈希）。分析理想情況下$O(1)$查找的實現條件與實際性能的衰減因素。 集閤運算： 基於樹和哈希錶，討論如何高效實現集閤的並、交、差等操作。 第五章：圖論基礎：連接世界的模型 圖是建模網絡、關係和依賴關係的最強大工具。本章側重於圖的錶示和基本遍曆。 圖的錶示： 詳細比較鄰接矩陣（Adjacency Matrix）和鄰接錶（Adjacency List）在稀疏圖和稠密圖中的空間效率和時間效率差異。 圖的遍曆： 徹底區分廣度優先搜索（BFS） 和深度優先搜索（DFS） 的機製，並分析它們在尋找最短路徑（無權圖）和拓撲排序中的應用。 --- 第二部分：解決問題的藝術——算法設計與分析 掌握瞭數據結構，下一步就是學習如何利用這些結構來高效地解決計算難題。本部分著重於經典的算法範式和核心的優化技術。 第六章：排序算法的性能演變 排序是理解算法效率差異的最佳切入點。 基礎比較排序： 分析冒泡排序、選擇排序和插入排序的$O(n^2)$特性及其穩定性。 高效排序的突破： 詳細解析歸並排序（Merge Sort） 和快速排序（Quick Sort） 的分治思想。重點分析快速排序中樞（Pivot）選擇對性能的決定性影響，以及如何通過隨機化選擇來規避最壞情況。 非比較排序： 介紹計數排序（Counting Sort）、基數排序（Radix Sort）等，討論它們在特定數據範圍下如何突破$O(n log n)$的限製，及其對輸入數據範圍的依賴性。 第七章：遞歸與分治策略 分治法是設計復雜算法的強大範式。 主定理（Master Theorem）： 介紹如何使用主定理來分析和求解分治算法（如Merge Sort）的遞歸關係式，從而直接得齣其時間復雜度。 應用實例： 深入探討漢諾塔問題、矩陣乘法的Strassen算法（展示分治如何降低常數因子或漸近復雜度）。 第八章：貪婪算法（Greedy Algorithms） 貪婪策略關注於每一步都做齣局部最優的選擇，期望能導嚮全局最優解。 設計哲學與局限性： 闡述貪婪算法適用的兩個關鍵性質（貪婪選擇性質和最優子結構）。 經典案例分析： 霍夫曼編碼（Huffman Coding）用於最優前綴編碼，最小生成樹（Minimum Spanning Tree）的Prim算法和Kruskal算法的貪婪選擇過程及其正確性證明的核心思想。 第九章：動態規劃（Dynamic Programming, DP） 動態規劃用於解決那些具有重疊子問題和最優子結構的問題，通過存儲中間結果避免重復計算。 DP的構建思路： 詳細區分記憶化搜索（自頂嚮下）和自底嚮上遞推。 核心應用： 0/1背包問題、最長公共子序列（LCS）、矩陣鏈乘法。重點在於如何定義狀態轉移方程，這是DP解題的關鍵所在。 第十章：圖算法的進階應用 基於圖結構，解決更復雜的路徑和連通性問題。 最短路徑算法： 區分Dijkstra算法（非負權圖）和Bellman-Ford算法（處理負權邊）。深入探討它們如何利用數據結構（如優先隊列在Dijkstra中的優化）來提高效率。 網絡流入門： 簡要介紹最大流-最小割定理的直觀理解，以及Ford-Fulkerson方法的基本思想。 第十一章：計算復雜性理論的概覽 本章將視角從具體實現提升到理論邊界，討論哪些問題是“容易”解決的，哪些問題是“本質上睏難”的。 P類與NP類： 明確定義可由確定性機器在多項式時間內解決（P）和可由非確定性機器在多項式時間內驗證（NP）的問題。 NP-完全性（NP-Completeness）： 介紹歸約（Reduction）的概念，並探討可歸約到SAT（Satisfiability Problem）的重要性，作為理解計算難題的理論起點。 --- 本書的特色與目標讀者： 本書不依賴任何特定語言的API，而是緻力於傳授解決問題的思維方式和底層原理。內容的選擇和組織嚴格遵循計算機科學教育的黃金標準，確保讀者能夠獨立地、高效地在任何麵嚮對象或函數式編程環境中實現和優化這些核心概念。它適用於希望係統學習算法與數據結構，為深入學習操作係統、數據庫、編譯器設計或進行高級軟件工程打下堅實基礎的在校學生及專業開發者。通過對不同方法的深刻剖析，讀者將能夠根據實際約束條件（內存、速度、數據分布）做齣最閤理的結構和算法選擇。

第一部分 學習引導
第1章 復習Java
第2章 效能分析
第3章 漸近綫錶示式
第4章 效能評估

第二部分 資料結構
第5章 綫性串列─陣列錶示法
第6章 綫性串列─鏈結錶示法
第7章 綫性串列─模擬指標
第8章 陣列與矩陣
第9章 堆疊
第10章 佇列
第11章 跳躍式串列與雜湊
第12章 二元樹及其他特性的樹
第13章 優先權佇列
第14章 競賽樹
第15章 二元搜尋樹
第16章 平衡搜尋樹
第17章 圖形

第三部分 演算法
第18章 貪進法
第19章 各個擊破法
第20章 動態規劃
第21章 迴溯法
第22章 分支設限法

索引

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」的學習麯線。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錶（hash table）的時候，書裡不僅解釋瞭雜湊函數如何運作，還詳細探討瞭碰撞（collision）的處理方法，例如鏈式尋找法和開放尋找法，並且分析瞭它們的效能。更棒的是，書裡還提供瞭多種雜湊函數的實現範例，讓我能夠親自比較它們的效果，這對於我理解雜湊錶的實際應用場景，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，試著用書裡的雜湊錶範例來優化，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，而且都經過瞭仔細的測試，讓我在學習過程中，少瞭很多因為程式碼錯誤而浪費的時間。這本書真的很適閤想要打好程式基礎，並且實際應用在開發中的讀者。

评分☆☆☆☆☆

說實話，市麵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「學以緻用」的理念。它不隻是在教你「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，這部分真的太重要瞭！像是處理圖形時，書裡示範瞭如何用Dijkstra演算法來找齣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係統時，就參考瞭書裡的範例，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，加上光碟片裡麵的程式碼，很容易就能夠整閤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程式語言呈現齣來，讓人感覺學習過程充滿瞭樂趣和成就感。例如，當我看到書中講解堆疊（stack）和佇列（queue）時，它不僅用瞭日常生活中的例子（像是疊盤子或排隊），還示範瞭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係統，那時候我還在研究如何做一些簡單的模擬程式，看瞭這個範例後，我獲得瞭很多靈感，並且成功地將一些排隊的邏輯實現在我的小專案裡。光碟片裡麵的程式碼，不僅有完整的範例，還提供瞭一些練習題，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」變成瞭「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，從實際應用齣發，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）和閤併排序（Merge Sort），不隻是列齣程式碼，還仔細分析瞭它們的時間複雜度和空間複雜度，並且用圖錶的方式展示瞭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瞭更直觀的認識。我之前寫過一些程式，總覺得效率不彰，但看完這一章節後，我纔知道原來是用瞭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瞭非常多，這讓我在實際專案開發中受益匪淺。而且，書中還探討瞭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，書裡也都給瞭相當不錯的解釋和範例，對於我未來要進入更複雜的係統設計領域，打下瞭很紮實的基礎。

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瞭不少冤枉路！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，還搭配瞭相當多的圖示，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，它不是那種隻講理論，讓你枯燥乏味的書。書中每一個觀念都緊接著提供瞭對應的Java程式碼範例，而且這些範例都非常實用，不是那種為瞭教學而生、脫離實際的程式碼。我記得當時在學圖形（graph）的概念時，書裡就示範瞭如何用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，就順利完成瞭，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，裡麵包含瞭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，大大節省瞭我的學習時間。老實說，光是這點就值迴票價瞭。