Data Structures and Algorithms: Annotated Reference with Examples

«Data Structures and Algorithms: Annotated Reference with Examples» نوشتهٔ گرانویل بارنت و لوکا دل تونگو، یکی از منابع مختصر و در عین حال ارزشمند برای درک ساختارهای داده و الگوریتم‌هاست که با زبانی ساده و رویکردی عملی، مفاهیم پیچیدهٔ علوم رایانه را برای برنامه‌نویسان و دانشجویان قابل‌دسترس می‌کند. این کتاب با تکیه بر شبه‌کدهای استاندارد و پرهیز از وابستگی به زبان برنامه‌نویسی خاص، به خواننده کمک می‌کند تا هستهٔ اصلی الگوریتم‌ها را فراتر از دستورات یک زبان مشخص، درک کند.

دربارهٔ کتاب —

کتاب «ساختارهای داده و الگوریتم‌ها: مرجعی حاشیه‌نویسی‌شده با مثال‌ها» نوشتهٔ گرانویل بارنت و لوکا دل تونگو، در سال ۲۰۰۸ منتشر شده و با وجود حجم کم خود (۱۱۲ صفحه)، دامنهٔ وسیعی از مبانی کلیدی علوم رایانه را پوشش می‌دهد. این کتاب در ابتدا به‌عنوان بخشی از مستندات یک کتابخانهٔ نرم‌افزاری برای چارچوب دات‌نت شکل گرفت، اما پس از استقبال گسترده، به یک اثر مستقل و پرطرفدار تبدیل شد. رویکرد اصلی کتاب، ارائهٔ پیاده‌سازی‌های گوناگون از ساختارهای داده و الگوریتم‌ها به زبان شبه‌کد است؛ روشی که باعث می‌شود مطالب آن برای برنامه‌نویسانی که با زبان‌های دستوری مختلف مانند سی‌پلاس‌پلاس، سی‌شارپ و جاوا کار می‌کنند، قابل‌استفاده باشد. این کتاب با این پیش‌فرض نوشته شده که خواننده با مفاهیم پایه‌ای مانند نماد فای (Big O)، زبان‌های برنامه‌نویسی دستوری و اصول برنامه‌نویسی شیءگرا آشنایی دارد. ساختار کتاب به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود: بخش نخست به شرح ساختارهای داده‌ای چون لیست‌های پیوندی، درخت‌های جست‌وجوی دودویی، هیپ (Heap)، مجموعه‌ها (Set)، صف‌ها (Queue) و درخت‌های ای‌وی‌ال (AVL Tree) می‌پردازد. بخش دوم به الگوریتم‌های مرتب‌سازی، جست‌وجو، الگوریتم‌های عددی و پردازش رشته‌ها اختصاص دارد و در انتها نیز مقایسه‌ای میان رویکردهای بازگشتی و غیربازگشتی ارائه می‌دهد. هدف نویسندگان از نگارش این اثر، فراهم آوردن درکی بنیادین برای تمام توسعه‌دهندگان از الگوریتم‌هایی است که بر روی ساختارهای دادهٔ رایج و حتی کمتر متداول عمل می‌کنند.

دربارهٔ نویسنده

گرانویل بارنت (Granville Barnett) و لوکا دل تونگو (Luca Del Tongo) نویسندگان این کتاب هستند. بارنت دانشجوی سابق دکترا در دانشگاه فناوری کوئینزلند (QUT) بوده و بر روی مباحث هم‌روندگی (parallelism) در مرکز تحقیقاتی مایکروسافت فعالیت می‌کرده است. او همچنین دارای مدرک علوم رایانه و عنوان مایکروسافت ام‌وی‌پی (Microsoft MVP) بوده و حوزهٔ تخصصی او زبان‌های برنامه‌نویسی و کامپایلرها است. لوکا دل تونگو نیز در زمان نگارش کتاب، دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد علوم رایانه در دانشگاه فلورانس بوده و علایق پژوهشی او شامل حوزه‌هایی مانند داده‌کاوی و بینایی ماشین می‌شده است.

چرا باید «ساختارهای داده و الگوریتم‌ها» را بخوانید؟

• درک مفاهیم به‌زبان ساده: این کتاب با پرهیز از پیچیدگی‌های غیرضروری، مفاهیم انتزاعی را با بیانی ساده و شبه‌کدهای خوانا توضیح می‌دهد و آن را به منبعی ایده‌آل برای افراد تازه‌کار تبدیل می‌کند.
• مرجعی مستقل از زبان برنامه‌نویسی: استفاده از شبه‌کد به جای کدنویسی در یک زبان خاص، به شما امکان می‌دهد تا منطق حاکم بر الگوریتم‌ها را به‌راحتی به هر زبانی که مایلید، انتقال دهید.
• پوشش جامع مبانی در حجم کم: با وجود تعداد صفحات محدود، این کتاب تقریباً تمام مباحث کلیدی موردنیاز برای مصاحبه‌های شغلی و دروس پایهٔ علوم رایانه را پوشش می‌دهد و به‌عنوان یک منبع جمع‌وجور و مفید شناخته می‌شود.
• دیدگاهی عملی و کاربردی: نویسندگان با تکیه بر تجربیات عملی خود در توسعهٔ کتابخانه‌های نرم‌افزاری، بر اهمیت انتخاب درست ساختار داده و الگوریتم مناسب در پروژه‌های واقعی تأکید دارند.
• منبعی رایگان و تأییدشده: این کتاب با استقبال زیادی در جامعهٔ برنامه‌نویسی مواجه شد و به‌عنوان یک منبع رایگان و معتبر در وب‌سایت‌های مرجعی مانند «دات‌نت اسلکرز» و «آی‌آی‌اس» معرفی شده است.

این کتاب برای چه کسانی مناسب است؟

این کتاب به‌ویژه برای برنامه‌نویسانی طراحی شده که تازه‌کار هستند و می‌خواهند دانش پایه‌ای خود را در زمینهٔ ساختارهای داده و الگوریتم‌ها تقویت کنند. همچنین برای دانشجویان رشته‌های علوم رایانه و نرم‌افزار که به دنبال یک منبع خلاصه و روان برای مرور سریع مبانی درسی خود هستند، بسیار مفید است. با توجه به ماهیت مختصر و شبه‌کدمحور کتاب، افرادی که قصد دارند پیش از مطالعهٔ کتب تخصصی‌تر و مفصل‌تر، یک نمای کلی و قابل‌هضم از این حوزه کسب کنند، مخاطب اصلی این اثر محسوب می‌شوند. بر اساس برخی منابع، این کتاب حتی به‌عنوان یکی از مراجع مطالعه برای آزمون‌های کارشناسی ارشد در دانشگاه‌ها نیز معرفی شده است.

سوالات متداول

آیا برای مطالعهٔ این کتاب به پیش‌نیاز برنامه‌نویسی نیاز است؟

بله، نویسندگان فرض می‌کنند که خواننده با مبانی برنامه‌نویسی دستوری (مانند حلقه‌ها و شرط‌ها)، مفاهیم شیءگرا و همچنین نماد فای آشنایی دارد تا بتواند از محتوای کتاب بهرهٔ کامل را ببرد.

آیا مثال‌های کتاب در یک زبان خاص ارائه شده است؟

خیر، یکی از نقاط قوت این کتاب، ارائهٔ مثال‌ها و پیاده‌سازی‌ها به‌صورت شبه‌کد است که وابسته به زبان خاصی نبوده و برای برنامه‌نویسان زبان‌های گوناگون قابل‌استفاده است.

تفاوت این کتاب با کتاب‌های مرجع دیگر در چیست؟

بر خلاف کتاب‌های مرجع حجیم مانند «مقدمه‌ای بر الگوریتم‌ها» (CLRS)، این کتاب با زبانی روان‌تر و مختصرتر نوشته شده و به‌عنوان یک منبع آغازین یا خلاصه‌وار برای مرور سریع مفاهیم طراحی شده است، نه یک مرجع جامع و عمیق.

Dotnetslackers.com, 2008. — 112 p. This book written by Granville Barnett and Luca Del Tongo is part of an effort to provide all developers with a core understanding of algorithms that operate on various common, and uncommon data structures. Contents Introduction. What this book is, and what it isn’t. Assumed knowledge. Big Oh notation. Imperative programming language. Object oriented concepts. Pseudocode. Tips for working through the examples. Book outline. Testing. Where can I get the code? Final messages. Data Structures. Linked Lists. Singly Linked List. Insertion. Searching. Deletion. Traversing the list. Traversing the list in reverse order. Doubly Linked List. Insertion. Deletion. Reverse Traversal. Summary. Binary Search Tree. Insertion. Searching. Deletion. Finding the parent of a given node. Attaining a reference to a node. Finding the smallest and largest values in the binary search tree. Tree Traversals. Preorder. Postorder. Inorder. Breadth First. Summary. Heap. Insertion. Deletion. Searching. Traversal. Summary. Sets. Unordered. Insertion. Ordered. Summary. Queues. A standard queue. Priority Queue. Double Ended Queue. Summary. AVL Tree. Tree Rotations. Tree Rebalancing. Insertion. Deletion. Summary. Algorithms. Sorting. Bubble Sort. Merge Sort. Quick Sort. Insertion Sort. Shell Sort. Radix Sort. Summary. Numeric. Primality Test. Base conversions. Attaining the greatest common denominator of two numbers. Computing the maximum value for a number of a specific base consisting of N digits. Factorial of a number. Summary. Searching. Sequential Search. Probability Search. Summary. Strings. Reversing the order of words in a sentence. Detecting a palindrome . . . . . . Counting the number of words in a string. Determining the number of repeated words within a string. Determining the first matching character between two strings. Summary. Algorithm Walkthrough. Iterative algorithms. Recursive Algorithms. Summary. Translation Walkthrough. Summary. Recursive Vs. Iterative Solutions. Activation Records. Some problems are recursive in nature. Summary. Testing. What constitutes a unit test? When should I write my tests? How seriously should I view my test suite? The three A’s. The structuring of tests. Code Coverage. Summary. Symbol Definitions.