Algorytmy, struktury danych i techniki program.

Java i algorytmika w praktyce — książka, która porządkuje myślenie

Jeśli programujesz w Javie, szybko zauważasz, że same „działające” fragmenty kodu to za mało. W prawdziwych projektach liczy się sposób modelowania danych, dobór algorytmu, przewidywanie kosztu obliczeń i umiejętność optymalizacji. Właśnie w tym miejscu pojawia się tytuł „Algorytmy, struktury danych i techniki programowania dla programistów Java”, którego autorem jest Piotr Wróblewski.

Język Java od lat przyciąga prostotą, nowoczesnością oraz niezależnością od architektury sprzętowej i systemowej. Dzięki temu znajduje zastosowanie w wielu branżach, szczególnie w rozwiązaniach sieciowych i w oprogramowaniu komercyjnym. Mimo popularności Javy, dostęp do rzetelnej wiedzy o algorytmach w kontekście tego języka bywał dotąd ograniczony — a ta książka ma wypełnić tę lukę.

To nie jest suchy wykład. To podejście dla praktyków: struktury danych w Javie, algorytmy oraz techniki programowania przedstawione tak, aby można było je wykorzystać w codziennej pracy. W naturalny sposób prowadzi też przez zagadnienia, które często stoją za pytaniami typu: „dlaczego to działa wolno?”, „jak zbudować właściwą strukturę?”, „co zrobić, gdy dane są duże?”.

Co dostajesz: algorytmy, struktury danych i techniki programowania w jednym nurcie

„Algorytmy, struktury danych i techniki programowania dla programistów Java” jest pierwszą poważną pozycją, która systematycznie łączy algorytmikę z Javą. Książka pokazuje kluczowe elementy: od podstaw algorytmiki i kodowania liczb, przez modelowanie danych, aż po przeszukiwanie, sortowanie, algorytmy grafowe i kompresję.

Ważnym atutem jest nacisk na praktyczne przykłady oraz na to, jak rozumieć poprawność i wydajność. Czytelnik uczy się analizować złożoność, optymalizować rozwiązania i dobierać struktury danych do problemu. To podejście jest spójne z tym, jak myślą zespoły wytwarzające oprogramowanie — gdzie często potrzebne są umiejętności z obszaru „Algorytmy, struktury danych i techniki program.”

W treści znajdziesz też szeroki przegląd bibliotek i narzędzi JDK, w tym wykorzystanie java.util. Dzięki temu łatwiej przenieść wiedzę z rozwiązań „na papierze” na kod, który realnie używa się w aplikacjach.

Od rekurencji po derekursywację: sposób dochodzenia do efektywnych rozwiązań

Jednym z filarów książki jest rekurencja — z definicją, ilustracjami działania programu oraz typowymi pułapkami. Pojawiają się zagadnienia takie jak zagrożenia rekurencji i problem stack overflow, a także przykłady prowadzące przez myślenie rekurencyjne: od spirali po kwadraty parzyste.

Równolegle książka uczy analizować koszt obliczeń. Rozdział o analizie złożoności algorytmów porusza różne typy złożoności, wprowadza terminologię i pokazuje, że złożoność obliczeniowa to nie „religia”, tylko narzędzie do podejmowania decyzji projektowych. W praktyce przydają się tu techniki optymalizacji, a także przykłady rozkładów logarytmicznych czy wątki związane z funkcją Ackermanna.

W dalszej części znajdziesz też temat derekursywacji i optymalizacji algorytmów: jak pracuje kompilator, kiedy warto usunąć rekurencję, jak wykorzystać stos oraz jak eliminować zmienne lokalne. To podejście pomaga zrozumieć, że algorytm może pozostać ten sam, ale implementacja powinna być dopasowana do ograniczeń środowiska wykonania.

Modelowanie danych w Javie: od typów prostych po abstrakcyjne typy danych

Żeby algorytm był skuteczny, musi być „osadzony” w odpowiednim modelu danych. Dlatego książka prowadzi przez podstawy modelowania: typy proste i złożone, operatorów i zmienne, obiektowe typy proste, tablice oraz pojęcie referencji. To właśnie tutaj wiele osób robi pierwszy krok w stronę świadomego projektowania — zamiast zgadywania, jak „powinien” wyglądać kod.

W kolejnych rozdziałach pojawia się modelowanie abstrakcyjnych typów danych: listy jednokierunkowe, różne strategie dołączania elementów, usuwanie danych, metody łączenia list, sortowanie list za pomocą referencji czy tablicowa implementacja list. Następnie omówione są inne warianty list: dwukierunkowa, cykliczna oraz listy z iteratorem.

W książce znajdziesz też struktury o dostępie ograniczonym: stos i kolejki FIFO, a także kolejki priorytetowe. To ważne w kontekście algorytmów, grafów i problemów, gdzie kolejność przetwarzania determinuje wynik.

java.util, przeszukiwanie i sortowanie: od tablic po HashSet

W rozdziale poświęconym java.util autor pokazuje, jak korzystać z narzędzi, które w codziennym kodzie oszczędzają czas i ryzyko błędów. Pojawiają się m.in. klasa Arrays i operacje na tablicach, Vector jako tablice dynamiczne, listy, iteratory oraz sortowanie kolekcji.

Nie zabraknie też wątków związanych z hashowaniem i strukturami słownikowymi. Omówione są HashSet oraz podejście do konfliktów w dostępie. W części o przeszukiwaniu znajdziesz przegląd metod: od przeszukiwania liniowego i binarnego, przez transformacje kluczowe i funkcje haszujące, aż po klasyczne funkcje znane z C/C++ oraz Java.

W rozdziałach o sortowaniu pojawiają się popularne algorytmy o znanych klasach złożoności: sortowanie przez wstawianie i bąbelkowe (O(N2), quicksort (O(N log N)), heapsort oraz sortowanie przez scalanie. Są też wzmianki o sortowaniu zewnętrznym i praktyczne uwagi, które pomagają dobrać metodę do rozmiaru danych i warunków pracy.

Grafy, teksty, algorytmy numeryczne i kompresja danych — szeroki przekrój zastosowań

Autor przechodzi od pojęć podstawowych w grafach, przez reprezentacje struktur (tablicowe, słowniki węzłów) i podstawowe operacje, aż po konkretne algorytmy: Roya-Warshalla, Floyda-Warshalla, Dijkstry, Bellmana-Forda, drzewa rozpinające minimalne (Kruska i Prima) oraz różne strategie przeszukiwania grafów: w głąb i wszerz.

W części o przeszukiwaniu tekstów pojawiają się klasyczne podejścia: brute force oraz nowe algorytmy, w tym KMP, Boyera-Moorea i Rabina-Karpa. To zestaw, który pozwala zrozumieć, dlaczego jedne metody są szybsze od innych w zależności od charakteru danych.

Wątek numeryczny obejmuje wyszukiwanie miejsc zerowych, iteracyjne obliczanie wartości funkcji, interpolację metodą Lagrangea, różniczkowanie i całkowanie (w tym metodę Simpsona) oraz wskazuje biblioteki naukowe dla Javy.

Książka porusza też kodowanie i kompresję: od arytmetyki dużych liczb i BigInteger, przez kodowanie symetryczne i asymetryczne, aż po techniki kompresji danych — RLE, Huffmana oraz kodowanie LZW wraz z przykładem kodowania i dekodowania oraz praktycznym użyciem w formacie GIF.

Autor i kierunek: wiedza, która ma sens w realnych projektach

Piotr Wróblewski to autor wielu książek z dziedziny informatyki, współpracujący z wydawnictwem Helion od 1992 roku. Jego publikacje doczekały się wielu wydań, a „Algorytmy, struktury danych i techniki programowania” cieszą się stałym zainteresowaniem również poza granicami Polski.

W tle zawodowym autora znajdują się projekty w branży IT/telekomunikacja, praca jako kierownik zespołów oraz doświadczenie w rozwoju oprogramowania stacji bazowych. To przekłada się na sposób pisania: nacisk na to, by wiedza była możliwa do zastosowania, a nie tylko zapamiętania.

Jeśli uczysz się Javy i chcesz robić to „jak profesjonalista”, ta książka prowadzi przez kolejne rozdziały w logicznym porządku — od uruchamiania i środowiska (dodatek A: Java szybki start) po zadania różne i programy przykładowe.

Parametr Wartość
Nazwa Algorytmy, struktury danych i techniki program.
SKU 1475c426d263
Cena 39.36 zł
Zakres tematyczny Algorytmy i struktury danych w Javie (rekurencja, złożoność, modelowanie danych, java.util, wyszukiwanie, sortowanie, grafy, teksty, techniki programowania, numeryka, kodowanie i kompresja, LZW, zadania i programy przykładowe)

W tej książce znajdziesz zarówno teorię, jak i praktykę: od rekurencji i analizy złożoności, przez implementacje struktur danych (np. listy, stosy, kolejki), po algorytmy przeszukiwania i sortowania oraz zaawansowane zagadnienia grafowe. Całość jest zaprojektowana tak, by rozwijać kompetencje programistyczne w duchu Algorytmy, struktury danych i techniki program., czyli umiejętność łączenia poprawnego modelu z wydajną implementacją.

Na końcu czeka szeroki wachlarz rozdziałów z zadaniami różnymi oraz dodatkami, w tym Java szybki start. To dobry wybór dla osób, które chcą uporządkować wiedzę o algorytmice w Javie i przejść od „działającego kodu” do świadomych decyzji projektowych.