圖解資料結構：使用Python pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

• 數據結構
• Python
• 圖解
• 入門
• 算法
• 編程
• 計算機科學
• 學習
• 可視化
• 基礎

這是一本如何將資料結構概念以Python程式語言實作的入門書。特色在於將復雜的理論以圖文並茂的方式解說和詮釋。首先從基本的資料結構概念開始，接著陸續以Python語言闡述陣列結構、堆疊、鏈結串列、佇列、樹狀、圖形、排序、搜尋等重要的觀念。附錄更提供Python語言的快速入門，和使用Python程式除錯經驗分享。

　　每章重要理論均有範例實作，收錄瞭完整的演算法及程式執行畫麵，讀者可依照個人學習進度作練習，除此之外，大量蒐集符閤各章教學內容的習題，供隨時驗收學習成果。

　　◎內容架構完整，邏輯清楚，採用豐富的圖例來闡述基本觀念及應用，有效提高可讀性。
　　◎以Python語言實作資料結構中的重要理論，以範例程式說明資料結構的內涵。
　　◎強調邊做邊學，提供書中範例完整程式檔，給予最完整的支援，加深學習的記憶。
　　◎Python程式除錯經驗分享，收集各種錯誤訊息的解決建議。
 

圖解資料結構：使用Python 深入理解數據組織與算法實現的基石 本書是一本旨在全麵、直觀地講解數據結構與算法核心概念的實戰指南。我們相信，對於任何希望在軟件工程、數據科學或計算機科學領域取得長足進步的讀者來說，對數據結構和算法的透徹理解是不可或缺的。本書不滿足於停留在理論的抽象層麵，而是緻力於通過清晰的圖解、詳實的解釋和配套的Python代碼實現，幫助讀者真正掌握這些構建現代計算係統的基石。 全書的組織結構經過精心設計，旨在提供一個循序漸進的學習路徑，從最基礎的概念開始，逐步深入到復雜的數據結構和高效的算法設計。 --- 第一部分：基礎與綫性結構入門 本部分將讀者帶入數據結構的世界，奠定堅實的理論基礎，並詳細介紹最常見和最基礎的綫性數據組織方式。 第1章：引言：為什麼需要數據結構？ 本章首先探討瞭數據結構在計算機科學中的核心地位。我們將分析數據存儲和組織方式如何直接影響程序的效率（時間復雜度和空間復雜度）。通過實際案例，展示如何選擇閤適的數據結構來解決特定的工程問題。同時，我們將引入大O錶示法（Big O Notation）作為衡量算法效率的標準工具，並詳細講解如何分析常見操作的復雜度。 第2章：Python環境準備與基本工具 在深入研究數據結構之前，本章確保讀者對用於實現和測試的Python環境有充分的準備。我們將簡要迴顧Python中的基本數據類型、列錶（List）和元組（Tuple）的底層實現機製，以及它們作為基礎數據結構時的優缺點。重點會放在如何利用Python的內建功能來高效地管理數據。 第3章：抽象數據類型（ADT）與鏈錶（Linked Lists） 本章正式引入抽象數據類型（ADT）的概念，理解接口與實現的區分。隨後，我們將重點剖析單嚮鏈錶。詳細展示節點（Node）的結構、插入、刪除和遍曆操作的完整過程，並配以大量圖示，清晰對比數組與鏈錶在動態內存管理上的差異。 第4章：深入鏈錶：雙嚮鏈錶與循環鏈錶 在此基礎上，我們擴展到更靈活的鏈錶變體。雙嚮鏈錶的引入增強瞭嚮前和嚮後遍曆的能力，討論瞭增加一個指針如何影響操作的實現復雜度。接著，我們將介紹循環鏈錶的結構特性及其在特定應用場景中的優勢。 第5章：堆棧（Stacks）與隊列（Queues） 堆棧和隊列作為最常用、最基礎的綫性結構，本章將從ADT的角度深入講解它們的LIFO（後進先齣）和FIFO（先進先齣）原則。我們將展示如何使用數組和鏈錶高效地實現這兩種結構，並探討它們在函數調用棧、錶達式求值、廣度優先搜索（BFS）等實際場景中的應用。 --- 第二部分：非綫性結構與樹 本部分將視角從綫性序列轉嚮具有層級關係和分支結構的數據組織方式，重點講解樹結構。 第6章：樹結構基礎：術語與遍曆 樹是許多復雜數據結構的基礎。本章定義瞭樹的基本術語，如根、葉子、深度和高度。重點講解瞭樹的遍曆方法：前序、中序和後序遍曆，並詳細說明瞭它們在重構樹或處理錶達式時的關鍵作用。 第7章：二叉樹（Binary Trees）與二叉搜索樹（BST） 本章集中討論最核心的樹結構——二叉樹。我們將詳細闡述二叉搜索樹（BST）的定義及其核心操作：搜索、插入和刪除。通過大量的圖解，讀者將清晰理解BST的維護規則以及其在有序數據查找中的高效性。 第8章：平衡二叉搜索樹：AVL樹與紅黑樹（概念介紹） 雖然紅黑樹的完整實現細節較為復雜，但本章旨在讓讀者理解為何需要平衡。我們將引入AVL樹的概念，解釋鏇轉操作（左鏇和右鏇）是如何維護樹的高度平衡，從而保證搜索時間復雜度穩定在 $O(log N)$。對於紅黑樹，我們將側重於理解其五個關鍵性質以及它們如何保證自平衡，側重於應用場景而非繁瑣的細節實現。 第9章：堆（Heaps）：優先隊列的實現 堆是一種特殊的樹結構，非常適閤實現優先隊列（Priority Queues）。本章將詳細講解最大堆和最小堆的結構特性，並著重展示如何利用數組高效地錶示堆，以及上濾（Heapify Up）和下濾（Heapify Down）操作的精確步驟，這是堆排序和優先級管理的核心。 --- 第三部分：高級結構與圖論基礎 本部分將覆蓋更高級、更抽象的數據組織形式，特彆是圖結構，這是解決網絡、路徑規劃等問題的關鍵。 第10章：散列錶（Hash Tables）與字典 散列錶是現代編程中提高查找效率的利器。本章深入探討散列函數（Hash Functions）的設計原則，以及如何處理衝突（Collisions），包括鏈式法和開放尋址法。我們將展示Python中`dict`（字典）是如何高效地利用散列實現的。 第11章：圖結構基礎：錶示與遍曆 圖結構是建模關係型數據的強大工具。本章引入圖的基本概念，包括有嚮圖、無嚮圖、權重、路徑和環。重點講解瞭圖的兩種主要錶示方法：鄰接矩陣（Adjacency Matrix）和鄰接錶（Adjacency List），並分析瞭它們在空間和時間上的權衡。 第12章：圖的搜索算法：深度優先搜索（DFS）與廣度優先搜索（BFS） 學習瞭圖的錶示後，本章聚焦於如何係統地訪問圖中的所有節點。我們將詳細展示DFS（通常使用棧或遞歸實現）和BFS（通常使用隊列實現）的算法流程，並輔以實例說明它們在連通性判斷、最短路徑初步探索中的作用。 第13章：圖的尋路算法：Dijkstra與最小生成樹（MST） 本章進入圖算法的核心應用。我們將詳細拆解Dijkstra算法，用於尋找帶非負權重的單源最短路徑，解釋如何利用優先隊列優化其性能。同時，介紹最小生成樹（MST）的概念，並對比Prim算法和Kruskal算法的實現思路，理解它們在構建網絡成本最低結構中的價值。 --- 第四部分：算法設計與實現技巧 本部分著眼於數據結構在算法設計中的具體應用和實現效率的優化。 第14章：排序算法的復習與深度分析 雖然排序是算法的主題，但它與數據結構緊密相關。本章將迴顧和深入實現幾種關鍵排序算法，如歸並排序（Merge Sort）和快速排序（Quick Sort），分析它們利用分治策略的原理，並討論其在不同數據分布下的實際錶現。 第15章：算法技巧：動態規劃簡介 對於可以分解為重疊子問題的優化問題，動態規劃（DP）是強大的工具。本章將通過斐波那契數列、背包問題等經典案例，嚮讀者展示如何識彆DP結構，並利用自底嚮上的方法（通常使用數組或錶格）來避免重復計算，從而實現指數級到多項式級的效率提升。 結語：麵嚮未來的數據結構實踐 全書最後部分將總結所學，並展望如何將這些基礎知識應用於更現代的場景，例如Trie樹在文本搜索中的應用，或如何根據特定需求設計定製化的復閤數據結構。本書旨在培養讀者不僅是“知道”這些結構，而是能夠“選擇”和“構建”最高效解決方案的能力。 --- 目標讀者： 本書非常適閤計算機科學專業的學生、希望係統提升編程技能的初中級軟件工程師，以及任何對算法和數據組織邏輯感興趣的自學者。對Python有基本瞭解的讀者將能最大化本書的學習效益。通過大量清晰的圖示和代碼實現，我們確保學習過程既嚴謹又富有樂趣。

Chapter 1 資料結構導論
1-1 資料結構的定義
1-2 演算法
1-3 認識程式設計
1-4 演算法效能分析

Chapter 2 陣列結構
2-1 綫性串列簡介
2-2 認識陣列
2-3 矩陣
2-4 陣列與多項式

Chapter 3 鏈結串列
3-1 單嚮鏈結串列
3-2 環狀鏈結串列
3-3 雙嚮鏈結串列

Chapter 4 堆疊
4-1 堆疊簡介
4-2 堆疊的應用
4-3 算術運算式的錶示法

Chapter 5 佇列
5-1 認識佇列
5-2 佇列的應用

Chapter 6 樹狀結構
6-1 樹的基本觀念
6-2 二元樹簡介
6-3 二元樹儲存方式
6-4 二元樹走訪
6-5 引綫二元樹
6-6 樹的二元樹錶示法
6-7 最佳化二元搜尋樹
6-8 B 樹

Chapter 7 圖形結構
7-1 圖形簡介
7-2 圖形的資料錶示法
7-3 圖形的走訪
7-4 擴張樹 8
7-5 圖形最短路徑
7-6 AOV 網路與拓樸排序
7-7 AOE 網路

Chapter 8 排序
8-1 排序簡介
8-2 內部排序法

Chapter 9 搜尋
9-1 常見的搜尋方法
9-2 雜湊搜尋法
9-3 常見的雜湊函數
9-4 碰撞與溢位問題的處理

Chapter A Python 語言快速入門
A-1 輕鬆學Python 程式
A-2 基本資料處理
A-3 輸齣print 與輸入input
A-4 運算子與運算式
A-5 流程控製
A-6 其他常用的型彆
A-7 函數

Chapter B 資料結構使用Python 程式除錯實錄

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我一嚮認為，學習編程，尤其是那些基礎的、底層的知識，就像蓋房子打地基一樣，地基不牢，上麵的建築再怎麼華麗，都可能搖搖欲墜。資料結構，在我看來，就是編程世界裏的“地基”之一。我曾經嘗試過閱讀一些關於資料結構的教材，但坦白說，很多時候都覺得雲裏霧裏，特彆是那些用晦澀的數學語言和復雜的算法描述來解釋的概念，總是讓我感到力不從心。所以，《圖解資料結構：使用Python》這本書，光是書名就吸引瞭我，因為它承諾瞭“圖解”，這對我來說，意味著將抽象的理論可視化，把那些原本枯燥無味的文字和代碼，變成一幅幅生動的圖畫。我非常期待它能夠提供清晰、直觀的圖示，一步一步地講解各種資料結構的原理和操作，讓我能夠真正地“看懂”它們，而不是僅僅“記住”它們。而且，它選擇瞭Python作為實現語言，這對我來說，簡直太友好瞭。我本身就對Python情有獨鍾，用自己熟悉的語言去學習和實踐這些資料結構，會讓我事半功倍，也能讓我更深入地理解它們在實際編程中的應用。我希望這本書能幫助我建立起紮實的資料結構基礎，讓我以後在麵對更復雜的編程挑戰時，能夠遊刃有餘，寫齣更高效、更具優化性的代碼。

评分☆☆☆☆☆

拿到《圖解資料結構：使用Python》這本厚實的書，我真的是迫不及待想翻開，畢竟在大學時期，對於資料結構這塊兒，我的腦迴路總是有點卡殼，尤其是在那些抽象的概念裏打轉，看著枯燥的代碼，簡直想原地昏厥。但光看書名，"圖解"兩個字就瞬間點燃瞭我學習的希望！我腦子裏已經浮現齣一堆生動的圖示，把那些復雜的算法和組織方式，比如鏈錶、樹、圖這些，都變得可視化，就像看動畫片一樣，讓它們在腦子裏留下深刻的烙印，而不是死記硬背。我希望它能把我從那些晦澀難懂的文字裏解救齣來，用最直觀的方式，一步一步地教我如何理解這些核心概念，並且最重要的是，它用瞭Python，這門我一直覺得很友好的語言。我本身對Python就有點基礎，所以能用我熟悉的工具來實踐這些資料結構，對我來說是再好不過的事情瞭。我甚至幻想，讀完這本書，我就可以信心滿滿地去解決那些曾經讓我頭疼的編程難題，寫齣更有效率、更具條理的代碼瞭。我真的很期待它能在我成為一名閤格的程式設計師的道路上，扮演一個關鍵的引路人角色，讓我不再被那些“數據”的迷霧所睏擾，而是能駕馭它們，讓它們為我所用。

评分☆☆☆☆☆

坦白講，每次提到“資料結構”，我的腦海裏就自動切換到瞭大學裏那些昏昏欲睡的課堂，以及黑白屏幕上密密麻麻的代碼。那些關於鏈錶、樹、圖的理論，對我來說，就像是天書一樣，雖然知道它們很重要，但總是無法真正地領會其中的精髓，更彆提靈活運用瞭。所以，《圖解資料結構：使用Python》這本書，簡直就是為我這種“理論睏難戶”量身定做的。我最期待的就是那個“圖解”的部分。我希望它能用大量精美的插圖，把那些抽象的概念變得具象化，就像在一張張白紙上，把數據一個一個地擺放整齊，再用箭頭和綫條連接起來，讓我能夠清晰地看到它們之間的關係和流動。我希望它能讓我擺脫那些枯燥的文字描述，用視覺化的方式，徹底理解各種資料結構的內部工作機製。更重要的是，它用瞭Python！這簡直太棒瞭，我一直覺得Python是一門非常容易上手的語言，能用我熟悉的Python來學習和實踐這些資料結構，我會更有動力，也能更快地將學到的知識應用到實際的編程項目中。我真心希望這本書能成為我學習資料結構的一個重要裏程碑，讓我徹底告彆“望碼生畏”的狀態，成為一個真正能夠理解和運用資料結構的高手。

评分☆☆☆☆☆

我對編程的熱情一直很高，但不可否認，在一些核心的計算機科學概念麵前，我總是會感到有些吃力。特彆是“資料結構”這個領域，雖然知道它是構建高效程序的基石，但常常在閱讀相關書籍時，被那些抽象的定義和復雜的數學公式弄得暈頭轉嚮。所以，當我在書架上看到《圖解資料結構：使用Python》時，眼前一亮。書名中的“圖解”二字，立刻觸動瞭我最渴望的那部分——直觀、可視化的學習方式。我期望這本書能夠突破傳統教材的局限，通過大量生動形象的圖示，將各種資料結構，如數組、鏈錶、棧、隊列、樹、圖等，以一種易於理解和記憶的方式呈現齣來。我希望看到的是，不僅僅是文字的講解，更能有精美的圖例，一步一步地展示數據在這些結構中的組織、插入、刪除和查找過程，讓我能真正地“看懂”它們是如何工作的。而且，它選擇瞭Python作為演示語言，這對我來說是極大的福音。Python的簡潔和易讀性，能夠讓我更專注於資料結構的邏輯本身，而不是被復雜的語法所乾擾。我非常期待通過這本書，能夠建立起對資料結構深刻而牢固的理解，從而在今後的軟件開發中，能夠選擇最適閤的資料結構，編寫齣更高效、更優化的程序，真正地提升我的編程功力。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我一直覺得學習資料結構就像是在攀登一座高聳入雲的山峰，而我總是站在山腳下，看著那陡峭的山坡，望而卻步。那些文字描述，雖然嚴謹，但總讓我感覺像是在隔著一層厚厚的玻璃看風景，可望而不可即。所以，當我在書店裏看到《圖解資料結構：使用Python》的時候，眼睛真的就像是被點亮瞭一樣。這本書的封麵設計就給我一種“親切”感，不像其他那些充斥著密密麻麻公式和代碼的書籍，它看起來更加平易近人。我特彆注重“圖解”這個詞，這對我來說，簡直是救命稻草。我希望它能用大量的圖示，把每一個資料結構的概念，從最基礎的元素排列，到它們之間的關係，都描繪得栩栩如生，讓我在看到圖的時候，腦海裏就能立刻形成一個清晰的畫麵。而且，它用瞭Python，這對我來說是巨大的加分項。我一直覺得Python是一門非常易學且強大的語言，能夠用Python來實踐資料結構，意味著我不僅能理解理論，還能立刻動手去實現，去感受它們在實際運行中的樣子，這比單純地看書要有效得多。我希望能通過這本書，徹底打通我對資料結構的認知壁壘，讓它們不再是抽象的概念，而是我手中的利器，讓我能夠更自信地去構建更復雜、更精巧的程序。