Java语言程序设计 进阶篇 原书第12版

本书是Java语言的经典教材，中文版分为基础篇和进阶篇，主要介绍程序设计基础、面向对象程序设计、GUI程序设计、数据结构和算法、高级Java程序设计等内容。本书通过示例讲解问题求解技巧，提供大量的程序清单，每章配有丰富的复习题和编程练习题，帮助读者掌握编程技术，并学会应用所学技术解决实际开发中遇到的问题。进阶篇主要讨论数据结构和算法，包括线性表、栈、队列、规则集、映射、排序、树和图等内容。本书可作为高等院校计算机相关专业程序设计课程的教材，也可作为Java语言及编程爱好者的参考资料。

【有更新】
作者简介
梁勇（Y Daniel Liang） 现为阿姆斯特朗亚特兰大州立大学计算机科学系教授。之前曾是普渡大学计算机科学系副教授，并两次获得普渡大学杰出研究奖。他所编写的Java教程在美国大学Java课程中采用率极高，同时他还兼任Prentice Hall Java系列丛书的编辑。他是“Java Champion”荣誉得主，并在世界各地为在校学生和程序员做Java程序设计方法及技术方面的讲座。

【有更新】
译者简介
戴开宇　复旦大学软件学院教师，工程硕士导师，中国计算机学会会员。博士毕业于上海交通大学计算机应用专业，2011~2012年在美国佛罗里达大学作访问学者。承担多门本科专业课程、通识教育课程以及工程硕士课程，这些课程被评为校精品课程、上海市重点建设课程、IBM-教育部精品课程等。

中文版序
译者序
前言
第19章　泛型 1
191　引言 1
192　动机和优点 1
193　定义泛型类和接口 4
194　泛型方法 5
195　示例学习：对一个对象数组进行排序 7
196　原生类型和向后兼容 8
197　通配泛型 10
198　泛型的擦除和限制 12
199　示例学习：泛型矩阵类 15
关键术语 19
本章小结 19
测试题 20
编程练习题 20
第20章　线性表、栈、队列和优先队列 22
201　引言 22
202　集合 23
203　迭代器 26
204　使用forEach方法 27
205　线性表 28
2051　List接口中的通用方法 28
2052　ArrayList和LinkedList类 30
206　Comparator接口 32
207　用于线性表和集合的静态方法 36
208　示例学习：弹球 40
209　向量类和栈类 43
2010　队列和优先队列 44
20101　Queue接口 44
20102　双端队列Deque和链表LinkedList 45
2011　示例学习：表达式求值 47
关键术语 51
本章小结 51
测试题 52
编程练习题 52
第21章　规则集和映射 57
211　引言 57
212　规则集 57
2121　HashSet 58
2122　LinkedHashSet 61
2123　TreeSet 62
213　比较规则集和线性表的性能 65
214　示例学习：关键字计数 67
215　映射 69
216　示例学习：单词的出现次数 73
217　单例与不可变的集合和映射 75
关键术语 76
本章小结 76
测试题 77
编程练习题 77
第22章　开发高效算法 79
221　引言 79
222　使用大O表示法来衡量算法效率 79
223　示例：确定大O 81
224　分析算法的时间复杂度 85
2241　分析二分查找算法 85
2242　分析选择排序算法 85
2243　分析汉诺塔问题 85
2244　常用的递推关系 86
2245　比较常用的增长函数 86
225　使用动态编程求斐波那契数 87
226　使用欧几里得算法求最大公约数 89
227　求素数的高效算法 93
228　使用分治法寻找最近点对 98
229　使用回溯法解决八皇后问题 101
2210　计算几何：寻找凸包 103
22101　卷包裹算法 104
22102　格雷厄姆算法 105
2211　字符串匹配 106
22111　暴力算法 106
22112　Boyer-Moore算法 107
22113　Knuth-Morris-Pratt算法 109
关键术语 112
本章小结 112
测试题 113
编程练习题 113
第23章　排序 120
231　引言 120
232　插入排序 121
233　冒泡排序 123
234　归并排序 125
235　快速排序 128
236　堆排序 132
2361　堆的存储 133
2362　添加一个新结点 133
2363　删除根结点 134
2364　Heap类 135
2365　使用Heap类进行排序 137
2366　堆排序的时间复杂度 138
237　桶排序和基数排序 139
238　外部排序 141
2381　实现阶段Ⅰ 143
2382　实现阶段Ⅱ 143
2383　结合两个阶段 145
2384　外部排序复杂度 148
关键术语 148
本章小结 148
测试题 149
编程练习题 149
第24章　实现线性表、栈、队列和优先队列 153
241　引言 153
242　线性表的通用操作 153
243　数组线性表 156
244　链表 163
2441　结点 163
2442　MyLinkedList类 165
2443　实现MyLinkedList 166
2444　MyArrayList和MyLinkedList 174
2445　链表的变体 174
245　栈和队列 176
246　优先队列 179
本章小结 180
测试题 181
编程练习题 181
第25章　二叉搜索树 183
251　引言 183
252　二叉搜索树基础 183
253　表示二叉搜索树 184
254　查找一个元素 185
255　在BST中插入一个元素 185
256　树的遍历 187
257　BST类 188
258　删除BST中的一个元素 197
259　树的可视化和MVC 202
2510　迭代器 205
2511　示例学习：数据压缩 207
关键术语 211
本章小结 211
测试题 212
编程练习题 212
第26章　AVL树 216
261　引言 216
262　重新平衡树 217
263　为AVL树设计类 219
264　重写insert方法 220
265　实现旋转 221
266　实现delete方法 221
267　AVLTree类 222
268　测试 AVLTree类 227
269　AVL树的时间复杂度分析 230

许多读者就本书之前的版本给出了很多反馈，这些评论和建议极大地改进了本书。这一版在表述、组织、示例、练习题以及附录方面都有大幅改进。
本书采用基础优先的方法，在设计用户自定义类之前，首先介绍基本的程序设计概念和技术。选择语句、循环、方法和数组这样的基本概念与技术是程序设计的基础，打好这些基础将帮助学生为进一步学习面向对象程序设计和高级Java程序设计做好准备。
本书以问题驱动的方式来教授程序设计，将重点放在问题的解决而不是语法上。我们通过使用在各种应用场景中引发思考的问题，使程序设计的介绍变得更加有趣。前面章节的主线放在问题的解决上，引入合适的语法和库以支持编写解决问题的程序。为了支持以问题驱动的方式来教授程序设计，本书提供了大量不同难度的问题来激发学生的积极性。为了吸引各个专业的学生来学习，这些问题涵盖很多应用领域，包括数学、科学、商业、金融、游戏、动画以及多媒体等。
本书将程序设计、数据结构和算法无缝整合在一起，采用一种实用的方式来教授数据结构。首先介绍如何使用各种数据结构来开发高效的算法，然后演示如何实现这些数据结构。通过实现，学生可以深入理解数据结构的效率，以及如何和何时使用某种数据结构。最后，我们设计和实现了针对树和图的用户自定义数据结构。
本书广泛应用于全球众多大学的程序设计入门、数据结构和算法课程中。完全版包括程序设计基础、面向对象程序设计、GUI程序设计、数据结构、算法、并行、网络、数据库和Web程序设计。这个版本旨在把学生培养成精通Java的程序员。基础篇包含完全版的前18章内容，可用于程序设计的第一门课程（通常称为CS1）。本书还有一个AP版本，适合学习AP计算机科学（AP Computer Science）课程的高中生使用。
教授编程的最好途径是通过示例，而学习编程的唯一途径是通过动手练习。本书通过示例对基本概念进行讲解，并提供大量不同难度的练习题供学生进行练习。在我们的程序设计课程中，每次课后都布置了编程练习。
我们的目标是编写一本可以通过各种应用场景中的有趣示例来教授问题求解和程序设计的教材。如果你有任何关于如何改进本书的意见或建议，请给我发邮件。
ACM/IEEE课程体系2013版和ABET课程评价
新的ACM/IEEE计算机科学课程体系2013版将知识体系组织成18个知识领域。为了帮助教师基于本书设计课程，我们提供了示例教学大纲来确定知识领域和知识单元。作为一个常规的定制示例，示例教学大纲用于三学期的课程系列。示例教学大纲可以从教师资源配套网站获取。
许多读者来自ABET认证计划。ABET认证的一个关键组成部分是，通过针对课程效果的持续课程评价确定学习中的薄弱环节。我们在教师资源配套网站中提供了课程效果示例，以及用于检验课程效果的样卷。
本版新增内容
本版对各个细节都进行了全面修订，以更清晰地呈现知识、示例和练习题。本版的主要改进如下：
更新至Java 9、10和11。使用Java 9、10和11版本中的新特性对示例进行了改进和简化。
GUI相关章节更新到JavaFX 11，并改写了示例。示例和练习题中的用户界面现在可以改变尺寸并且居中显示。
数据结构相关章节中，更多的示例和练习题采用lambda表达式来简化编程。
Comparable和Comparator都被用于比较Heap、PriorityQueue、BST以及AVLTree中的元素。这样与Java API保持一致，更加实用、灵活。
第22章引入了字符串匹配算法。
添加了视频注解。
提供了没有出现在书中的额外习题，这些习题仅供教师使用。
可以访问本书配套网站wwwpearsonhigheredcom/liang，了解这一版与前一版的关联以及全部的新特性。
教学特色
本书使用以下要素组织素材，以帮助读者高效学习：
教学目标：在每章开始列出学生应该掌握的内容，学完这章后，学生能够判断自己是否达到这些目标。
引言：提出引发思考的问题以展开讨论，激发读者深入探讨相关内容的积极性。
要点提示：突出每节中涵盖的重要概念。
复习题：帮助学生复习每节相关内容并评估掌握的程度。
问题和示例学习：通过精心挑选示例，以易于理解的方式教授问题求解和程序设计概念。本书使用多个短小的、简单的、激发兴趣的例子来演示重要的概念。
本章小结：回顾学生应该理解和记住的重要主题，有助于巩固所学的关键概念。
测试题：可以在线访问，按章节组织，让学生可以就编程概念和技术进行自我测试。
编程练习题：按章节组织，为学生提供自主应用所学新技能的机会。练习题的难度分为容易（没有星号）、适度（*）、难（**）和具有挑战性（***）四个级别。学习程序设计的窍门就是“实践，实践，再实践”。所以，本书提供了大量的编程练习题。教师资源网站还为教师提供了额外的200多道带有答案的编程练习题。
注意、提示、警告和设计指南：贯穿全书，对程序开发的重要方面提供有价值的建议和见解。
注意：提供学习主题的附加信息，巩固重要概念。
提示：教授良好的程序设计风格和实践经验。
警告：帮助学生避开程序设计误区。
设计指南