資料結構：使用C語言(第五版)(精裝本)(附範例光碟) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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資料結構在資料相關的領域上是一門重要的學科，本書的內容依不同的主題分為14章。在每一章的每一小節中，均附有練習題及類似題，旨在讓讀者測試對此一小節所談及的內容，是否已全盤瞭解。在每章章末有「動動腦時間」，並標註該題的相關章節，讓本書不僅為一本自修的好書，更適閤學校授課之用。每章的重要主題均附有程式加以測試，以期讓讀者對理論能有進一步的認識與瞭解。

本書特色

　　1.本書使用大量範例和圖解，讓讀者能從這些實用範例中，輕鬆瞭解到資料結構的精髓。

　　2.本書內文詳盡充實，作者並以循序漸進的手法和淺顯易懂的文辭，來解說資料結構較艱澀的部分，相信能讓初學者更快進入到資料結構的世界中。

探索計算機科學的基石：深入理解數據組織與高效算法 本書緻力於為讀者提供一個全麵且深入的計算機科學核心領域——數據結構與算法的理論框架與實踐指南。我們聚焦於講解如何有效地組織、管理和操作數據，以及設計和分析解決計算問題的有效方法。全書以清晰的邏輯和詳實的案例，帶領讀者從基礎概念逐步邁嚮高級應用。 第一部分：基礎概念與工具箱的構建 本部分奠定後續學習所需的技術基礎，確保讀者對編程環境和基本計算思維有紮實的理解。 1. 預備知識與計算模型的迴顧 我們將首先迴顧必需的數學基礎，包括集閤論的基本概念，以及對算法效率至關重要的離散數學元素。隨後，深入探討計算模型——圖靈機和有限自動機——的抽象概念，理解什麼是“可計算性”，並介紹算法分析的理論基石：漸近分析（Asymptotic Analysis）。重點講解大O、大Ω和Θ符號的精確含義及其在描述算法最壞、最好和平均時間復雜度中的應用。理解這些工具是評估任何數據結構或算法性能的先決條件。 2. 編程語言環境與實現基礎 雖然本書的側重點在於理論和結構本身，但為瞭實現和驗證這些結構，我們需要一個堅實的編程基礎。本部分將介紹實現抽象數據類型（ADT）所需的關鍵編程範式。我們將詳細解析模塊化編程和抽象數據類型（ADT）的設計思想，闡述如何通過封裝數據和操作來構建清晰、可維護的代碼。這包括對變量作用域、內存管理基本概念的梳理，為後續使用特定語言實現復雜結構做好準備。 第二部分：綫性數據結構的深度剖析 綫性結構是數據組織最直接的形式。本部分將係統地分析這些結構，從簡單的序列到支持復雜操作的動態數組。 3. 數組與動態存儲管理 詳細探討靜態數組的優勢與局限性，尤其是在固定大小限製下的操作成本分析。隨後，引入動態數組（Resizable Arrays）的概念，深入分析其底層擴容機製——如何通過攤還分析（Amortized Analysis）證明在平均情況下，插入操作仍能保持近乎 $O(1)$ 的效率。我們將比較靜態分配與動態分配在內存布局上的差異及其對緩存局部性的影響。 4. 鏈錶傢族的精細構造 從最基礎的單嚮鏈錶開始，解析節點（Node）的結構及其指針操作。在此基礎上，擴展討論雙嚮鏈錶，重點分析其在實現高效“前驅”操作上的優勢，以及在插入和刪除時需要額外維護一個後嚮指針帶來的內存開銷。接著，介紹循環鏈錶的應用場景，例如在實現某些隊列或緩衝區時的便利性。我們將對比數組和鏈錶在隨機訪問、順序遍曆、頭部/中部插入刪除操作上的時間復雜度差異。 5. 棧（Stack）與隊列（Queue）：操作受限的抽象數據類型 棧和隊列是應用最為廣泛的綫性結構。我們將嚴格遵循 ADT 的定義，講解後進先齣（LIFO）的棧操作（Push, Pop, Peek）和先進先齣（FIFO）的隊列操作（Enqueue, Dequeue, Front）。重點案例分析包括：如何用棧解決錶達式求值問題（中綴轉後綴/前綴）、實現函數調用堆棧（遞歸的本質）、以及如何使用隊列進行廣度優先搜索（BFS）的預備知識。對於隊列，我們將探討循環隊列的實現，以解決數組實現中“假滿”的問題。 第三部分：非綫性結構的探索：樹與圖 非綫性結構是處理層級關係和復雜網絡關係的關鍵。本部分將花費大量篇幅來解析樹和圖這兩種最重要的結構。 6. 樹結構：層次化數據的組織 樹（Tree）作為一種分層的非綫性結構，其應用貫穿整個計算機科學。首先定義樹的基本術語（根、葉子、深度、高度）。隨後，重點研究二叉樹（Binary Tree），包括其遍曆方法（先序、中序、後序）和遞歸實現。 搜索樹的效率核心： 我們將深入探討二叉搜索樹（BST）的構造、搜索、插入和刪除操作。分析其在理想情況下的 $O(log n)$ 性能，以及在最壞情況（退化為鏈錶）下的 $O(n)$ 性能。 平衡的藝術——提高效率： 引入平衡二叉搜索樹的概念，詳述AVL 樹和紅黑樹（Red-Black Tree）的鏇轉操作和顔色/平衡因子維護規則。詳細解釋這些結構如何通過嚴格的平衡保證所有核心操作的最壞時間復雜度都維持在 $O(log n)$。 更多樹的應用： 討論B 樹/B+ 樹在數據庫索引中的關鍵作用，以及堆（Heap）結構作為優先隊列的實現，分析其 $O(log n)$ 的插入和提取最大/最小元素操作。 7. 圖結構：建模復雜關係網絡 圖（Graph）是描述實體間復雜關係的強大工具。本部分嚴格定義圖的基本元素（頂點、邊、權重）以及有嚮圖、無嚮圖、加權圖、稀疏圖和稠密圖。 圖的錶示方法： 詳細對比鄰接矩陣（Adjacency Matrix）和鄰接錶（Adjacency List）的優缺點，分析它們在空間需求和邊查詢效率上的權衡。 圖的遍曆算法： 深入講解深度優先搜索（DFS）和廣度優先搜索（BFS）的原理、遞歸與迭代實現，以及它們在連通性檢測、拓撲排序（僅限有嚮無環圖）中的應用。 最短路徑與最小生成樹： 重點分析解決網絡優化問題的經典算法： Dijkstra 算法：解決單源最短路徑問題（針對非負權圖）。 Floyd-Warshall 算法：解決所有頂點對之間的最短路徑問題。 Prim 算法和 Kruskal 算法：用於尋找圖的最小生成樹（MST），分析貪心策略的正確性。 第四部分：高效算法設計與分析 本部分將從設計方法論的角度，指導讀者如何構建高性能的算法。 8. 算法設計範式：分治法與貪心法 分治法（Divide and Conquer）： 闡述該範式的核心思想——分解、解決子問題、閤並。通過經典的歸並排序（Merge Sort）和快速排序（Quick Sort）案例，展示如何利用遞歸關係式和主定理（Master Theorem）來精確分析這類算法的效率。 貪心算法（Greedy Algorithms）： 解析貪心選擇性質和最優子結構。通過活動安排問題、霍夫曼編碼等實例，講解何時貪心策略可以保證全局最優解。 9. 動態規劃：避免重復計算的藝術 動態規劃（Dynamic Programming, DP）是解決具有重疊子問題和最優子結構問題的強大工具。我們將區分記憶化（Memoization）和自底嚮上（Tabulation）兩種實現方式。通過背包問題（0/1 Knapsack）、最長公共子序列（LCS）等經典問題，詳細剖析如何構建狀態轉移方程，這是掌握動態規劃的精髓所在。 第五部分：高級主題與哈希技術 最後一部分將探討用於快速數據檢索和更復雜排序的高級技術。 10. 查找與哈希錶（Hash Tables） 深入研究查找操作的時間復雜度。重點講解二分查找在有序數組上的應用。隨後，進入哈希技術的核心： 哈希函數的設計：均勻性、計算效率。 衝突處理機製：詳細分析鏈式法（Separate Chaining）和開放尋址法（Open Addressing）（包括綫性探測、二次探測和雙重哈希）的原理、操作過程和性能影響。分析負載因子（Load Factor）對性能的決定性作用。 11. 排序算法的綜閤比較 對本冊中涉及的所有排序算法進行一次全麵的迴顧與對比：冒泡排序、選擇排序、插入排序（以及它們在小規模數據上的優勢）、歸並排序、快速排序（平均最優）、堆排序、以及計數排序、基數排序等非比較排序算法（在特定條件下可以達到綫性時間）。重點比較它們的穩定性、空間復雜度及時間復雜度圖譜。 本書旨在培養讀者不僅能“使用”數據結構，更能“設計”和“分析”數據結構和算法的能力，從而為後續學習操作係統、數據庫係統和高級算法設計打下堅實的基礎。

第一章 演算法分析
1.1 演算法
1.2 Big-O
1.3 動動腦時間

第二章 陣列
2.1 陣列的錶示法
2.2 上三角形和下三角形錶示法
2.3 多項式錶示法
2.4 魔術方陣
2.5 動動腦時間

第三章 堆疊與佇列
3.1 堆疊和佇列基本觀念
3.2 堆疊的加入與刪除
3.3 佇列的加入與刪除
3.4 環狀佇列
3.5 堆疊與佇列的應用
3.6 如何計算後序錶示法
3.7 動動腦時間

第四章 鏈結串列
4.1 單嚮鏈結串列
4.2 環狀串列
4.3 雙嚮鏈結串列
4.4 鏈結串列之應用
4.5 動動腦時間

第五章 遞 迴
5.1 一些遞迴基本範例
5.2 一個典型的遞迴範例:河內塔
5.3 另一個範例:八個皇後
5.4 何時不要使用遞迴?
5.5 動動腦時間

第六章 樹狀結構
6.1 樹狀結構的一些專有名詞
6.2 二元樹
6.3 二元樹的錶示法
6.4 二元樹的追蹤
6.5 引綫二元樹
6.6 其他議題
6.7 動動腦時間

第七章 二元搜尋樹
7.1 何謂二元搜尋樹
7.2 二元搜尋樹的加入
7.3 二元搜尋樹的刪除
7.4 動動腦時間

第八章 堆積
8.1 何謂堆積
8.2 何謂min-heap
8.3 min-max heep
8.4 Deap
8.5 動動腦時間

第九章 高度平衡二元搜尋樹
9.1 何謂高度平衡二元搜尋樹
9.2 AVL-tree的加入
9.3 AVL-tree的刪除
9.4 動動腦時間

第十章 2-3tree與2-3-4tree
10.1 2-3 tree
10.2 2-3-4 tree
10.3 動動腦時間

第十一章 B-tree
11.1 m-way搜尋樹
11.2 B-tree
11.3 動動腦時間

第十二章 圖形結構
12.1 圖形的一些專有名詞
12.2 圖形資料結構錶示法
12.3 圖形追蹤
12.4 擴展樹
12.5 最短路徑
12.6 拓樸排序
12.7 臨界路徑法
12.8 動動腦時間

第十三章 排序
13.1 氣泡排序
13.2 選擇排序
13.3 插入排序
13.4 閤併排序
13.5 快速排序
13.6 堆積排序
13.7 二元樹排序
13.8 謝耳排序
13.9 基數排序
13.10 動動腦時間

第十四章 搜尋
14.1 循序搜尋
14.2 二元搜尋
14.3 雜湊
14.4 動動腦時間

评分☆☆☆☆☆

哇，這本書簡直是念茲在茲的心頭好！我記得當年還在唸大學資工係的時候，為瞭準備考試和應付各種專案，幾乎是人手一本。這本「資料結構：使用C語言(第五版)」真的是把經典中的經典搬瞭齣來，雖然現在市麵上有很多新奇的語言和框架，但C語言依然是理解底層運作的基石，而資料結構更是無可取代的核心。第五版更新瞭很多地方，我記得當時最喜歡的是它的範例程式碼，寫得非常清晰明瞭，而且從最基本的陣列、鏈結串列，到進階的樹、圖、雜湊錶，每個章節的講解都循序漸進，不會讓人覺得跳躍感太強。尤其是圖的部分，我當年花瞭很多時間研究，書裡的演算法講解得非常細膩，像是Dijkstra演算法、Floyd-Warshall演算法，搭配圖解，即使初學者也能慢慢理解。還有那個附帶的光碟，簡直是寶藏！裡麵的範例程式碼都可以在電腦上實際跑動，自己動手改改看，更能加深印象。現在迴想起來，那段日子雖然辛苦，但打下的基礎真的非常紮實，很多後續學習的程式語言和係統設計，都能看到資料結構的影子。這本書不隻是一本教科書，更像是陪伴我走過學習歷程的老朋友，很多概念到現在都還記得清清楚楚。

评分☆☆☆☆☆

我是一個跨領域轉職到軟體開發的上班族，在自學的過程中，找一本可靠的入門書真的非常重要。經過一番比較，我選擇瞭這本「資料結構：使用C語言(第五版)」，而事實證明，我的選擇是正確的。坦白說，一開始看到C語言，我有點小小的抗拒，畢竟現在的主流開發語言很多都更抽象、更方便。但是，這本書的作者非常有技巧地引導讀者進入C語言的世界，它並沒有把C語言本身講得太過艱深，而是巧妙地將C的語法融入到資料結構的講解中。每一種資料結構的實作，都用C語言的指標、結構體等概念來呈現，這讓我非常清楚地看到資料結構在記憶體中的實際樣貌，而不是一個模糊的概念。我尤其欣賞的是書中關於演算法效率的分析，像是時間複雜度和空間複雜度的計算，作者用瞭非常具體的例子和圖錶來解釋，讓我這個初學者也能理解為何有些演算法會比其他演算法更有效率。每次讀完一個章節，都會有一種豁然開朗的感覺，好像原本抽象的程式碼都變得有生命力瞭。雖然我現在主要用Python開發，但這本書讓我對程式的底層運作有瞭更深刻的理解，也更能寫齣更優化的程式碼。

评分☆☆☆☆☆

這本「資料結構：使用C語言(第五版)」對我來說，不隻是一本課本，更是一段迴憶。我還記得大學時期，為瞭通過資料結構這門課，每天都在圖書館翻這本書。作者的寫作風格非常獨特，有一種循序漸進的引導感，讓你感覺好像在解開一個個謎題。我最喜歡的部分是書中對於「雜湊錶」和「二元搜尋樹」的講解。這兩個結構在實際應用中非常廣泛，但要理解它們的運作原理和效能，需要一些時間。這本書透過大量的圖解和逐步演繹，把這些複雜的概念變得非常直觀。例如，對於雜湊衝突的處理，作者列舉瞭幾種不同的方法，並分析瞭它們的優缺點。而對於二元搜尋樹的平衡問題，書中也詳細介紹瞭AVL樹和紅黑樹的原理，雖然當初可能覺得有點難，但現在迴想起來，這些知識對我後來的程式設計思維有很大的啟發。隨書附帶的範例光碟，我到現在都還留著，偶爾會拿齣來參考裡麵的程式碼，看看作者是如何巧妙地利用C語言的特性來實現各種資料結構。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始買這本書，純粹是聽說它是「入門經典」，想說先買來看看，結果一翻開就讓我驚豔。整本書的內容，從最基礎的資料型態、變數宣告，到後來的鏈結串列、堆疊、佇列，再到圖和樹，都寫得非常詳細，而且不是那種讓你看瞭頭昏腦脹的學術論文風格，而是像一位經驗豐富的老師，一步步帶著你走。最讓我印象深刻的是，書中對於「指標」的講解，C語言的指標確實是很多初學者的痛點，但這本書用非常淺顯易懂的方式，搭配圖示，把指標的運作原理講得清清楚楚，我終於不再害怕指標瞭！而且，書中每個章節都會附帶一些練習題，有簡單的也有挑戰性的，我幾乎把所有的練習題都做瞭一遍，這讓我在學習過程中不斷鞏固知識，也培養瞭我獨立解決問題的能力。附帶的光碟裡麵的程式碼，我也經常拿齣來參考，裡麵的程式碼都寫得很乾淨，有註解，而且結構清晰，對我學習如何撰寫結構良好的C語言程式非常有幫助。

评分☆☆☆☆☆

這本「資料結構：使用C語言(第五版)」是我讀過最紮實的教科書之一。我是在研究所有關演算法的課程時接觸到它的，當時為瞭寫論文，需要深入理解各種演算法的原理，而這本書絕對是我的定海神針。它的內容編排非常嚴謹，從最基本的概念開始，逐步深入到更複雜的結構。我特別喜歡書中對於遞迴的講解，作者用瞭非常多生動的例子，像是漢諾塔、費波那契數列，而且不隻是一種解法，還會探討不同遞迴寫法的優劣，甚至將遞迴與迭代進行比較，這讓我對遞迴的理解從「會用」提升到「為什麼這麼用」的層次。書中也包含瞭大量的圖和錶格，對於理解樹的遍歷、圖的搜尋路徑等等非常有幫助，這些視覺化的呈現方式，讓抽象的演算法變得更容易想像和分析。而且，第五版在內容的更新上，也加入瞭一些近年的發展，雖然整體架構還是經典，但能看到一些新的思維被融入進來，這點讓我覺得非常不錯。隨書附帶的光碟，更是提供瞭許多實驗性的程式碼，讓我可以實際驗證書中所學，這對於學術研究非常有幫助。