APCS C&C++ 解題高手 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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◆結閤運算思維與演算法的基本觀念，並以C/C++語言來實作。
　　◆全書程式都已在DEV C++ 5.1.1的環璄下正確編譯與執行。
　　◆各章的全真綜閤實作測驗，詳細解析與章主題及該年實作題目。
　　◆七週的課程安排及訓練，培養紮實的學習基礎。

本書特色

　　本書以C/C++的語法架構為主，並根據APCS公告的觀念題及實作題，分彆安排到各章的主題之中、馬上測試相關的APCS觀念題，如此的安排更可以幫助各位讀者學以緻用，清楚掌握考試的重點。
 

深入理解計算思維與編程實踐：不僅僅是代碼的藝術 在信息技術飛速發展的今天，掌握一門強大的編程語言和培養紮實的計算思維能力，是每一個希望在科技浪潮中立足的專業人士或學習者的必備技能。本書旨在超越簡單的語法堆砌和例題解析，為讀者構建一個全麵、深入且實用的編程知識體係，重點聚焦於現代軟件開發的核心素養——數據結構、算法設計與實現、以及高效的係統級編程能力。 本書的編寫秉持著“理論指導實踐，實踐深化理解”的理念。我們相信，真正的編程高手並非僅僅依賴於查閱文檔或模仿現有代碼片段，而是能夠深刻理解底層原理，並能針對具體問題設計齣最優解法的人。因此，本書的內容組織結構嚴謹，邏輯清晰，力求為讀者提供一個堅實的知識基石。 第一部分：構建堅固的編程基礎與環境認知 本部分將帶領讀者從宏觀層麵認識現代計算機的工作方式，為後續深入學習打下堅實的基礎。 1. 編譯與鏈接的奧秘：理解代碼到可執行文件的蛻變 我們不會僅僅停留在“編寫代碼”的層麵。本章將詳細剖析預處理、編譯、匯編和鏈接這四個關鍵階段。讀者將學習到頭文件（Header Files）的解析機製、宏定義的陷阱與妙用、目標文件（Object Files）的結構，以及靜態鏈接與動態鏈接在程序加載和運行時的根本區彆。理解鏈接過程，是解決復雜依賴關係和深入理解內存布局的第一步。我們將探討符號解析（Symbol Resolution）和地址重定位（Relocation）的原理，確保讀者能清晰地看到自己編寫的源代碼是如何轉化為機器可以執行的指令序列的。 2. 內存的哲學：從虛擬到物理的尋址之旅 內存管理是高性能編程的生命綫。本章將深入探討現代操作係統中的內存管理模型。內容涵蓋虛擬內存的概念、分頁機製（Paging）的工作原理、TLB（Translation Lookaside Buffer）的作用與影響，以及堆（Heap）與棧（Stack）在運行時環境中的明確分界與管理策略。我們將通過實例展示內存對齊（Alignment）如何影響訪問速度，並解釋為何需要關注內存分配器的效率，為後續的數據結構設計打下性能優化的思維基礎。 3. 指針的深度挖掘：不僅僅是地址的代名詞 指針是係統級編程的基石，但也是初學者感到睏惑的難點。本節將係統性地梳理指針的各種形態：普通指針、數組與指針的關係、函數指針，以及多級指針的解引用邏輯。我們將重點講解函數調用棧幀（Stack Frame）的結構，展示參數傳遞機製如何依賴於指針操作，並分析通過指針進行數據結構（如鏈錶、樹）的動態構建與遍曆的底層實現細節。 第二部分：數據結構的精細化設計與實現 數據結構是解決問題的藍圖。本部分將超越教科書上的抽象定義，關注其在實際應用中的性能權衡和優化策略。 4. 綫性結構的效率評估與優化 除瞭標準的數組和鏈錶，本章將深入探討靜態鏈錶（在固定內存塊中模擬動態分配）和雙嚮循環鏈錶的優勢與適用場景。我們將對比不同場景下，插入、刪除操作的時間復雜度，並引入緩衝區（Buffer）管理的概念，討論如何使用環形緩衝區（Circular Buffer）高效地處理生産者-消費者問題中的數據流。 5. 非綫性結構的深度探索：樹與圖的幾何結構 本章將聚焦於B樹及其變種（如B+樹），詳細解析它們如何通過犧牲高度來優化磁盤I/O操作，這對於理解數據庫索引至關重要。對於圖論部分，我們將詳盡分析拓撲排序的兩種實現方式（Kahn算法與深度優先搜索），並對比Dijkstra算法與A搜索算法在有啓發式信息場景下的效率差異與應用邊界。此外，還將討論圖的鄰接矩陣與鄰接錶錶示法在空間和時間復雜度上的權衡。 6. 散列技術的藝術：衝突解決與性能保證 散列錶（Hash Table）的效率高度依賴於散列函數的設計。本章將深入探討一緻性哈希（Consistent Hashing）的原理，尤其關注其在分布式係統和緩存係統中的應用，如何最小化節點增減帶來的數據遷移量。衝突解決方麵，我們將細緻對比開放尋址法（如二次探測）和鏈地址法的優劣，並探討如何設計更優的局部敏感哈希（LSH）用於高維數據近似搜索。 第三部分：算法思維與復雜性分析的實戰 算法是解決問題的核心工具集。本部分強調對算法內在邏輯的理解，以及如何根據問題特性選擇和改進算法。 7. 排序算法的精細打磨：穩定性的考量 排序算法的學習不能止步於比較排序。我們將分析基數排序（Radix Sort）和桶排序（Bucket Sort）在特定數據分布下的綫性時間性能，並嚴格區分穩定排序（Stable Sort）與不穩定排序的實際意義。對於快速排序（Quick Sort），我們將重點討論隨機化主元選擇如何有效避免最壞情況的發生，以及內省排序（Introsort）結閤瞭快速排序、堆排序和插入排序的混閤策略。 8. 動態規劃：狀態轉移與最優子結構的應用 動態規劃（DP）是算法設計的“王冠”。本章將通過一係列非經典案例，如背包問題的多維擴展、最長公共子序列（LCS）的變體，來訓練讀者的狀態定義能力。我們將詳細解析狀態轉移方程的建立過程，並引入記憶化搜索（Memoization）與自底嚮上（Bottom-Up）DP的實現對比，強調後者在減少遞歸開銷上的優勢。 9. 貪心算法的局限性與正確性證明 貪心算法簡潔高效，但適用範圍有限。本章不僅會介紹經典的活動選擇問題，更會探討如何通過“剪枝”或“對偶性”來證明一個貪心選擇在特定結構下確實能導嚮全局最優解，並明確指齣那些看似貪心卻需要迴溯或動態規劃來解決的陷阱案例。 第四部分：係統級編程與並發模型 現代應用離不開對多核處理器和I/O效率的利用。本部分將引入更接近操作係統的視角來審視程序設計。 10. 進程、綫程與I/O模型 本章將深入區分進程（Process）與綫程（Thread）的資源占用與上下文切換成本。我們將詳述共享內存和消息傳遞這兩種主要的進程間通信（IPC）機製，並對比阻塞I/O、非阻塞I/O、I/O多路復用（如select/poll/epoll）的工作原理。理解epoll的邊緣觸發（Edge-Triggered）和水平觸發（Level-Triggered）的區彆，是構建高性能網絡服務器的關鍵。 11. 並發控製與同步原語 多綫程編程的核心挑戰在於同步。本章將詳細解析互斥鎖（Mutex）、信號量（Semaphore）和條件變量（Condition Variable）的底層實現邏輯和使用場景。我們將重點分析常見的並發死鎖（Deadlock）場景及其避免策略，並介紹無鎖數據結構（Lock-Free Data Structures）的基本思想，如使用CAS（Compare-and-Swap）操作來提升特定場景下的並發性能。 本書的最終目標是培養讀者一種係統性的、麵嚮性能的解決問題的能力。通過對底層機製的深入剖析和對經典範式的靈活運用，讀者將能夠自信地麵對復雜軟件工程中的挑戰，構建齣健壯、高效且可維護的應用程序。

第一週 C的基本入門重點
1-1 程式語言與演算法
1-2 程式設計邏輯簡介
1-3 數字係統介紹
1-4 變數與常數
1-5 基本資料型態
1-6 運算子
1-7 資料型態轉換
1-8 前置處理器與巨集
全真綜閤實作測驗

第二週 輸齣入指令與流程控製
2-1 輸齣入函數
2-2 流程控製與選擇結構
2-3 重復結構- 疊代演算法
全真綜閤實作測驗

第三週 陣列與矩陣
3-1 陣列簡介
3-2 字串
3-3 矩陣
全真綜閤實作測驗

第四週 指標、結構與串列演算法
4-1 認識指標
4-2 結構簡介
4-3 串列結構
4-4 環狀串列
全真綜閤實作測驗

第五週 函數語遞迴
5-1 認識函數
5-2 參數傳遞方式
5-3 遞迴函數- 分治演算法
5-4 迴溯法- 老鼠走迷宮問題
全真綜閤實作測驗

第六週 檔案、排序與搜尋演算法
6-1 檔案功能簡介
6-2 排序演算法
6-3 搜尋
全真綜閤實作測驗

第七週 堆疊、佇列與樹狀結構
7-1 堆疊
7-2 佇列
7-3 樹狀結構
全真綜閤實作測驗

序

　　APCS為Advanced Placement Computer Science的英文縮寫，是指「大學程式設計先修檢測」。APCS可以提供評量大學程式設計先修課程學習成效，除此之外，也可以評量學生的程式設計能力，其檢測成績可以作為國內多所資訊相關科係個人申請入學的參考資料。

　　APCS考試類型包括：觀念題及實作題。觀念題是以單選題的方式進行測驗，考試重點在於程式設計概念、解決問題的運算思維或理解演算法的基礎觀念。程式設計觀念題如果需提供程式片段，會以 C 語言命題。主要考試重點包括：輸齣入指令、資料處理、流程控製、函數、遞迴、陣列與矩陣、結構、自定資料型態及檔案，也包括基礎演算法及簡易資料結構，例如：佇列、堆疊、串列、樹狀、排序、搜尋。在程式設計實作題可自行選擇以 C、C++、Java、Python 撰寫程式，本書的實作題程式是以C/C++語言為主。
本書會以C/C++的語法架構為主，並根據APCS公告的觀念題及實作題，分彆安排到各章的主題之中，主要目的就是希望讀者在學習完某一特定主題後，可以馬上測試相關的APCS觀念題，如此的安排更可以幫助各位讀者學以緻用，清楚掌握考試的重點。

　　為瞭幫助各位可以實際提升自己的程式設計能力，在各章中的全真綜閤實作測驗，就會根據該章所談論的主題，分彆詳細解析與該章主題相關的各年度公告的實作題，不僅有程式實作前的問題分析及技巧說明外，也會一併提供完整的程式碼及詳細的變數及功能註解，來降低學習者的障礙。最後會有實作題的執行結果。為瞭協助讀者完全看懂程式碼，各程式最後安排程式碼說明的單元，期能幫助各位更加清晰理解程式的設計邏輯。

　　本書結閤運算思維與演算法的基本觀念，並以C/C++語言來實作，為瞭降低讀者的學習障礙，本書範例都是完整的程式碼，以實作來引導觀念，全書程式都已在DEV C++ 5.1.1的環璄下正確編譯與執行。期許本書能幫助各位具備以C/C++語言的程式設計基本能力，並完全具備應試APCS的程式設計實作能力，筆者相信經過本書七週的課程安排及訓練後，各位已很紮實培養瞭分析題目、提齣解決方案及以C/C++語言的程式設計實作能力。
 

评分☆☆☆☆☆

天啊！收到這本《APCS C&C++ 解題高手》的時候，我真的有種相見恨晚的感覺！身為一個在電腦教室裡奮戰多年的 APCS 考生，我經歷過多少個為瞭寫齣一個 ACF（All Correct First）而瞪著螢幕、抓破頭皮的夜晚，真是說來話長。市麵上不是沒有 C++ 的參考書，但很多都流於概念講解，到瞭實際的題目演練，卻總是感覺隔靴搔癢，給的範例程式碼也往往簡化得不像話，根本無法應付 APCS 那種變化多端、偶爾還會齣現一些「陷阱題」的考驗。 我記得有一次，我花瞭整整一個下午，就是為瞭理解為什麼我的排序演算法在某個測試案例下會 TLE（Time Limit Exceeded）。那個時候，我多麼希望能有一本能夠深入剖析各種常見演算法的「眉角」，並且針對 APCS 的實際考題，提供詳盡的解題思路和優化技巧的書。這本《APCS C&C++ 解題高手》恰恰填補瞭這個市場的空白。它不是那種隻會告訴你「這麼寫」的書，而是會引導你思考「為什麼要這麼寫」，並且讓你理解「還有什麼更聰明的寫法」。光是看到書名，就已經讓人充滿期待，相信它絕對能成為我接下來備考路上的最強神隊友！

评分☆☆☆☆☆

老實說，我一開始對這本書有點猶豫，畢竟 APCS 的 C++ 領域已經有很多不錯的教材瞭。但當我翻開這本《APCS C&C++ 解題高手》的目錄，看到它涵蓋的題型範圍，以及每個章節的編排方式，那種對考試的瞭解和洞察力，真的讓我覺得「嗯，這是一本懂 APCS 的書」。它不像有些書隻是把官方的題目列錶齣來，然後塞一堆程式碼，這本書明顯是用心去拆解瞭每一種題目的核心概念，並且用淺顯易懂的方式，引導讀者去理解背後的邏輯。 我特別欣賞它在解釋一些進階概念時，所採用的舉例方式，非常貼近我們考生在實際寫程式時可能會遇到的睏境。而且，我發現書中提供的解法，不隻是單純的「正確」，很多都考慮到瞭時間和空間的優化，這對於 APCS 這種講求效率的考試來說，簡直是太重要瞭！我試著照著書中的步驟去重新思考我之前卡關的題目，發現思路真的豁然開朗，而且程式碼也變得更簡潔、更有效率。這本書真的不是那種隻會讓你死記硬背的工具書，它更像是你身邊一位經驗豐富的程式導師，能夠在你迷茫的時候，給予最關鍵的指引。

评分☆☆☆☆☆

我對這本《APCS C&C++ 解題高手》的評價，隻能用「相見恨晚」來形容！身為一個 APCS 考生，我深知 C++ 雖然是考試項目，但真正要拿高分，靠的絕對不隻是死記硬背語法，而是要能夠靈活運用演算法和資料結構，並且在最短的時間內寫齣正確的程式碼。市麵上的 C++ 教材不少，但真正針對 APCS 考題特性，並且能提供深入解題思路的，卻是少之又少。 這本書最大的亮點，就是它真正理解瞭 APCS 考題的「痛點」。它不隻是給你看範例程式碼，更重要的是，它引導你思考「為什麼」要這樣寫，以及「還有什麼」更有效率的解法。書中對每一個題目的剖析都非常細緻，從問題的定義、可能的解題方嚮，到最終的優化策略，都寫得清清楚楚。我尤其欣賞它在解釋一些比較抽象的演算法時，所使用的比喻和圖示，讓我這種比較偏嚮實作的學習者，也能夠更容易地理解其中的奧妙。這本書的齣現，絕對能大幅提升 APCS 考生的解題效率和信心！

评分☆☆☆☆☆

這本《APCS C&C++ 解題高手》的齣現，簡直是為我這樣的 APCS 考試「卡關者」量身打造的救星！我一直以來對 C++ 的掌握度都還可以，但一遇到 APCS 的實際考題，總覺得自己的解題能力跟不上。很多時候，我知道要用什麼演算法，但就是不知道如何在有限的時間內，寫齣能夠通過所有測資的程式碼，甚至有時候會發現自己寫的程式碼，雖然能算齣答案，但效率卻差到令人無語。 這本書最讓我驚豔的地方，在於它對「解題思路」的剖析。它不是直接給你一套現成的程式碼，而是帶你一步一步拆解題目，分析題目的限製條件，然後引導你思考齣最適閤的解題策略。我特別喜歡它裡麵對於常見陷阱題的說明，常常會點齣我們一般考生容易忽略的細節，這讓我在做題時，能夠更警覺，也更能預防齣錯。而且，書中提供的範例程式碼，都寫得非常清晰，註解也很到位，讓我這個本來就對 C++ 有基礎的人，能夠更快地吸收其中的精華，並且將這些技巧融入到我自己的解題過程中。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我一拿到《APCS C&C++ 解題高手》這本書，就迫不及待地把它翻瞭個遍。我一直覺得， APCS 的 C++ 考題，最難的不是語言本身，而是如何把語言的能力運用到極緻，來解決那些看起來很複雜的問題。很多坊間的參考書，可能隻會教你一些基本的語法和函式庫，但對於如何在高壓的考試環境下，快速而準確地產齣正確且高效的程式碼，卻很少有深入的探討。 這本《APCS C&C++ 解題高手》最大的優點，就在於它真正抓住瞭 APCS 考試的精髓。它所提供的解題技巧，都不是那種脫離實際、華而不實的理論，而是真正能夠在考場上派上用場的實戰技巧。我特別喜歡它針對不同類型的題目，所設計的解題框架和思維模式，這讓我能夠在看到題目時，迅速地找到切入點，並且更有信心地去展開我的程式設計。而且，書中對一些常見的錯誤，也做瞭非常詳盡的解釋，這對於我們這些經常「不小心」犯錯的考生來說，無疑是一劑及時的預防針。