数据结构与算法分析(Java版)3.1章实战指南

需积分: 9 3 下载量 3 浏览量 更新于2024-07-31 收藏 2.03MB PDF 举报
"A Practical Introduction to Data Structures and Algorithm Analysis (3.1)" 是一本由Clifford A. Shaffer编写的经典数据结构与算法分析教材,适用于Java编程语言。这本教材是2010年版,由Shaffer博士授权在教育机构中分享。作者是弗吉尼亚理工学院计算机科学系的教授,该书于2011年1月3日发布。此书的版权归属于Clifford A. Shaffer,并允许非商业性的自由复制和分发,但需保留标题、作者和版权声明。 书中涵盖了数据结构和算法分析的基本概念,旨在为读者提供实用的指导。以下是对书中的关键知识点的详细说明: 1. **数据结构和算法的重要性** - **哲学**:1.1章节讨论了数据结构和算法的重要性,强调它们在解决问题时的关键作用。数据结构是组织和存储数据的方式,而算法则是解决问题的步骤或方法。 - **需求**:1.1.1小节指出,数据结构的使用是为了更有效地管理和操作数据,解决复杂的问题。 - **成本与收益**:1.1.2小节探讨了使用合适的数据结构和算法在时间和空间效率上的权衡。 2. **抽象数据类型与数据结构** - 1.2章节介绍了抽象数据类型(ADT)的概念,它是一种逻辑上的数据类型,只关注其操作而不关注其实现细节。数据结构是实现ADT的具体方式。 3. **设计模式** - 1.3章节中,Shaffer教授讲解了几种常见的设计模式,如: - **Flyweight模式**:用于减少内存消耗,通过共享大量相似对象来节省资源。 - **Visitor模式**:使对象结构独立于对其操作的代码,提供了一种在运行时增加新行为的方式。 - **Composite模式**:将对象组合成树形结构,使用户可以统一处理单个对象和对象集合。 - **Strategy模式**:定义一系列算法,将每个算法封装起来,让它们可以互相替换,使算法的变化独立于使用它的客户端。 4. **问题、算法与程序** - 1.4章节讨论了问题、算法和程序之间的关系,阐述了如何从问题出发,通过算法设计,最终实现为程序。 这本教材不仅适合大学课堂,也适合自学者,它深入浅出地讲解了数据结构和算法分析的基础,帮助读者理解并掌握这些核心技术,为解决实际问题和编写高效软件打下坚实基础。书中的练习题和例子将有助于读者巩固所学知识,提升编程能力。读者可以通过访问作者提供的在线资源获取更多相关信息。