CMU SSD5课程：数据结构与C++编程导论

"SSD5 数据结构课程，源自卡耐基梅隆大学，提供pdf版本以便下载阅读。课程涵盖C++编程语言的介绍，包括其历史、发展、关键特性，以及如何编译和运行简单的C++程序。推荐读物为Schildt的C++章节，用于了解语言基础，而不是作为课程教材深入学习。" 在SSD5这门数据结构的课程中，首先会涉及C++编程语言的基础知识。C++是一种现代面向对象的编程语言，它与Java有诸多共同特点，如类、继承、多态和异常处理。这些特性是C++的核心组成部分，也是理解和掌握面向对象编程的关键。 1.1.1 C++背景 - **历史**： C++的历史可以追溯到1970年代末，由Bjarne Stroustrup在AT&T贝尔实验室开发，最初作为C语言的扩展。C++的设计目标是提供一种既具有系统级编程能力，又能支持高级抽象的编程语言。随着时间的推移，C++经历了多次标准更新，不断引入新的特性以提高效率和可维护性，成为现代软件开发的重要工具。 - **关键特性**： - **类(Class)**：C++中的类是面向对象编程的基础，它允许程序员定义自己的数据类型，封装数据和函数，以实现数据隐藏和模块化。 - **继承(Inheritance)**：继承允许一个类（子类）从另一个类（父类）继承属性和行为，从而促进代码重用和创建层次化的类结构。 - **多态(Polymorphism)**：多态允许不同类型的对象对同一消息作出不同的响应，增强了程序的灵活性和扩展性，可以通过虚函数和接口来实现。 - **异常处理(Exception Handling)**：C++提供了异常处理机制，可以在程序运行时捕获和处理错误，使得程序能够优雅地处理异常情况而不至于崩溃。 - **模板(Templates)**：模板是C++的一个强大特性，允许编写泛型代码，适用于多种数据类型，增强了代码的通用性。 - **STL(Standard Template Library)**：STL是一组预先定义的模板类和函数，包含容器（如vector、list）、迭代器、算法和函数对象，为C++编程提供了丰富的数据结构和算法库。 学习C++的过程中，不仅要注意语法和概念的理解，还要通过实践来加深理解，比如编写小程序，以熟悉如何组织和管理代码，以及如何利用C++的特性解决问题。Schildt的书被推荐作为参考，但不是主要教材，读者应快速浏览指定章节，获取整体认识，不必像对待课本那样深入研究每个细节，重点在于熟悉C++的基本语境和用法。 课程中可能还会涉及其他数据结构，如数组、链表、树、图、栈、队列等，这些都是解决实际问题的基础。通过学习这些数据结构，学生将学会如何高效地存储和操作数据，这对于理解和实现复杂算法至关重要。此外，C++的内存管理和性能优化也是数据结构课程中的重要主题，因为正确管理内存可以显著影响程序的性能和稳定性。 SSD5课程旨在为学生提供坚实的数据结构基础，结合C++编程语言，使他们具备设计和实现高效算法的能力。通过学习，学生不仅能够掌握C++的基本语法和面向对象编程思想，还能掌握各种数据结构和算法，为未来的软件开发打下坚实基础。