编程珠玑:第2版 (20余年畅销不衰,08年度畅销榜TOP50)

【内容简介】

本书是计算机科学方面的经典名著。书的内容围绕程序设计人员面对的一系列实际问题展开。作者Jon Bentley 以其独有的洞察力和创造力，引导读者理解这些问题并学会解决方法，而这些正是程序员实际编程生涯中至关重要的。本书的特色是通过一些精心设计的有趣而又颇具指导意义的程序，对实用程序设计技巧及基本设计原则进行了透彻而睿智的描述，为复杂的编程问题提供了清晰而完备的解决思路。本书对各个层次的程序员都具有很高的阅读价值。

【作译者介绍】

【目录信息】

第一部分　基础
　第1章　开篇　
　　1.1　一次友好的对话　
　　1.2　准确的问题描述　
　　1.3　程序设计　
　　1.4　实现概要　
　　1.5　原理　
　　1.6　习题　
　　1.7　深入阅读　
　第2章　啊哈！算法　
　　2.1　三个问题　
　　2.2　无处不在的二分搜索　
　　2.3　基本操作的威力　
　　2.4　排序　
　　2.5　原理　
　　2.6　习题　
　　2.7　深入阅读　
　　2.8　变位词程序的实现（边栏）　
　第3章　数据决定程序结构　
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【译者序】

本书作者Jon Bentley是美国著名的程序员和计算机科学家，他于20世纪70年代前后在很有影响力的《ACM通讯》（Communications of the ACM）上以专栏的形式连续发表了一系列短文，成功地总结和提炼了自己在长期的计算机程序设计实践中积累下来的宝贵经验。这些短文充满了真知灼见，而且文笔生动、可读性强，对于提高职业程序员的专业技能很有帮助，因此该专栏大受读者欢迎，成为当时该学术期刊的王牌栏目之一。可以想象当时的情形颇似早年金庸先生在《明报》上连载其武侠小说的盛况。后来在ACM的鼓励下，作者经过仔细修订和补充整理，对各篇文章的先后次序做了精心编排，分别在1986年和1988年结集出版了Programming .. << 查看译者序

【前言】

计算机编程有很多方面。Fred Brooks在《人月神话》一书中为我们描绘了全景，他的文章强调了管理在大型软件项目中所起的关键作用。而Steve McConnell在《代码大全》一书中更具体地传授了良好的编程风格。这两本书所讨论的是好软件的关键因素和专业程序员应有的特征。遗憾的是，仅仅熟练地运用这些可靠的工程原理，不见得一定能够如期完成软件并顺利运行。.
关于本书
本书描述了计算机编程更具魅力的一面：在可靠的工程之外，在洞察力和创造力范围内结晶而出的编程珠玑。正如自然界中的珍珠来自于磨砺牡蛎的细沙一样，这些编程珠玑来自于磨砺程序员的实际问题。书中的程序都很有趣，传授了重要的编程技.. << 查看前言

【媒体评论】

“《编程珠玑》第1版是对我职业生涯早期影响最大的书之一，其中的许多真知灼见多年之后仍然使我受益匪浅。Jon在第2版中对素材进行了大量更新，许多新内容让我耳目一新。”.
——Steve McConnell，软件工程大师，IEEE Software前主编，《代码大全》作者
“对每一位遇到的程序员，我都会毫不迟疑地建议他阅读并不断重读这部经典之作。”...
——Slashdot

【书摘】

第一部分　基础
　第1章　开篇　　　
　　1.2　准确的问题描述
对程序员来说，这些需求加起来就是：“如何给磁盘文件排序？”在试图解决这个问题之前，先将已知条件组织成一种更客观、更易用的形式。
　　输入：一个最多包含n个正整数的文件，每个数都小于n，其中n=107。如果在输入文件中有任何整数重复出现就是致命错误。没有其他数据与该整数相关联。
　　输出：按升序排列的输入整数的列表。
　　约束：最多有（大约）1MB的内存空间可用，有充足的磁盘存储空间可用。运行时间最多
几分钟，运行时间为10秒就不需要进一步优化了。
　　请花上一分钟思考一下该问题的规范说明。现在你打算给程序员什么样的建议呢？
　　1.3　程序设计
显而易见的方法是以一般的基于磁盘的归并排序程序为起点，但是要对其进行调整，因为我们是对整数进行排序。这样就可以将原来的200行程序减少为几十行，同时也使得程序运行得更快，但是完成程序并使之运行可能仍然需要几天的时间。
另一种解决方案更多地利用了该排序问题的特殊性。如果每个号码都使用7个字节来存储，那么在可用的1MB存储空间里大约可以存143 000个号码。如果每个号码都使用32位整数来表示的话，在1MB存储空间里就可以存储250000个号码。因此，可以使用遍历输入文件40趟的程序
来完成排序。在第一趟遍历中，将0至249999之间的任何整数都读入内存，并对这（最多）250000个整数进行排序，然后写到输出文件中。第二趟遍历排序250000至499999之间的整数，依此类推，到第40趟遍历的时候对9750000至9999999之问的整数进行排序。对内存中的排序来说，快速排序会相当高效，而且仅仅需要20行代码。于是，整个程序就可以通过一两页纸的代码实现。该程序拥有所期望的特性——不必考虑使用中间磁盘文件；不幸的是，为此所付出的代价是要读取输入文件40次。
　　1.5　原理
那个程序员打电话把他的问题告诉我，然后我们花了大约一刻钟时问明确了问题所在，并找到了位图解决方案。他花了几个小时来实现这个几十行代码的程序。该程序远远优于我们在电话刚开始时所担心的需要花费一周时间编写的几百行代码的那个程序。而且程序执行得很快：磁盘上的归并排序可能需要许多分钟的时间，该程序所需的时间只比读取输入和写入输出所需的时间多一点点——大约10秒钟。答案3包含了对完成该任务的几种不同程序的计时细节。
从这些事实中可以总结出该实例研究所得到的第一个结论：对小问题的仔细分析有时可以得到明显的实际益处。在该实例中，几分钟的仔细研究可以大幅削减代码的长度、程序员时间和程序运行时间。Chuck Yeager将军（第一个超音速飞行的人）赞扬一架飞机的机械系统时用的词是“结构简单、部件很少、易于维护、非常坚固”，该程序拥有同样的属性。然而，当规范说明的某些因素发生改变时，该程序的特殊结构将很难修改。除了需要精巧的编程以外，该实例阐明了如下一般原理。
正确的问题。明确问题，这场战役就成功了90％——我很庆幸程序员没有满足于我给出的第一个程序。一旦正确理解了问题，习题10、习题11和习题12的答案都会很优雅。在查看提示和答案以前，请努力思考这些问题。
位图数据结构。该数据结构描述了一个有限定义域内的稠密集合，其中的每一个元素最多出现一次并且没有其他任何数据与该元素相关联。即使这些条件没有完全满足（例如，存在重复元素或额外的数据），也可以用有限定义域内的作为一个表项更复杂的表格的索引，见习题6和习题8。
　　多趟算法。这些算法多趟读入其输入数据，每次完成一步。在1.3节已经见到了一个40趟算法，习题5鼓励读者去完成一个两趟算法。
时间一空间折中与双赢。编程文献和理论中充斥着时间一空间的折中：通过使用更多的时间，可以减少程序所需的空间。例如，答案5中的两趟算法让程序运行时间加倍从而使空间减半。但我的经验常常是这样的：减少程序的空间需求也会减少其运行时间。空间上高效的位图结构显著地减少了排序的运行时问。空间需求的减少之所以会导致运行时间的减少，有两个原因：需要处理的数据变少了，意味着处理这些数据所需的时间也变少了；同时将这些数据保存在内存中而不是磁盘上，进一步避免了磁盘访问的时间。当然了，只有在原始的设计远非最佳方案时，才有可能时空双赢。
简单的设计。Antoine de Saint—Exupery是法国作家兼飞机设计师，他曾经说过：“设计者确定其设计已经达到了完美的标准不是不能再增加任何东西，而是不能再减少任何东西。”更多的程序员应该使用该标准来检验自己完成的程序。简单的程序通常比具有相同功能的复杂程序更可靠、更安全、更健壮、更高效，而且易于实现和维护。
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