. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 第 1 章迈向现代 C++ 8 1.1 被弃用的特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2 与 C 门，所有这些新标准中扩充的特性，给 C++ 这门语言注入了新的活力。那些还在坚持使用传统 C++ （本书把 C++98 及其之前的 C++ 特性均称之为传统 C++）而未接触过现代 C++ 的 C++ 程序员在 见到诸如 Lambda 表达式这类全新特性时，甚至会流露出『学的不是同一门语言』的惊叹之情。 现代 C++ (本书中均指 C++11/14/17/20) 为传统 C++ 注入的大量特性使得整个 C++ 具有了『匿名函数』的『闭包』特性，而这一特性几乎在现代的编程语言（诸如 Python/Swift/. . . ）中已经司空见惯，右值引用的出现解决了 C++ 长期以来被人诟病的临时对象效率问题等等。 C++17 则是近三年依赖 C++ 社区一致推进的方向，也指出了 现代 C++ 编程的一个重要发展方 向。尽管它的出现并不如 C++11 的分量之重，但它包含了大量小而美的语言与特性（例如结构化绑定），

“如果我當年學資料結構與演算法時有《Hello 演算法》，學起來應該會簡單 10 倍！” ——李沐，亞馬遜資深首席科學家 電腦的出現為世界帶來了巨大的變革，它憑藉高速的運算能力與卓越的可程式化特性，成為執行演算法 與處理資料的理想媒介。無論是電玩遊戲的逼真畫面、自動駕駛的智慧決策，還是 AlphaGo 的精彩棋局、 ChatGPT 的自然互動，這些應用都是演算法在電腦上的精妙演繹。 事 1 初探動態規劃 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 14.2 動態規劃問題特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 14.3 動態規劃解題思路 . . . . . 往下閱讀，本書將引導 你邁入資料結構與演算法的知識殿堂。 1.2 演算法是什麼 1.2.1 演算法定義 演算法（algorithm）是在有限時間內解決特定問題的一組指令或操作步驟，它具有以下特性。 ‧ 問題是明確的，包含清晰的輸入和輸出定義。 ‧ 具有可行性，能夠在有限步驟、時間和記憶體空間下完成。 ‧ 各步驟都有確定的含義，在相同的輸入和執行條件下，輸出始終相同。 1.2.2 資料結構定義

初探动态规划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 14.2. 动态规划问题特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 14.3. 动态规划解题思路 . . . . 因为这正是本书存在的意义。接下来，这本书将一步步引导你深入数据结构与算法的知识殿 堂。 1.2. 算法是什么 1.2.1. 算法定义 「算法 Algorithm」是在有限时间内解决特定问题的一组指令或操作步骤。算法具有以下特性： ‧ 问题是明确的，包含清晰的输入和输出定义。 ‧ 具有可行性，能够在有限步骤、时间和内存空间下完成。 ‧ 各步骤都有确定的含义，相同的输入和运行条件下，输出始终相同。 1.2.2. 数据结构定义 2.5. 链表典型应用 单向链表通常用于实现栈、队列、散列表和图等数据结构。 ‧ 栈与队列：当插入和删除操作都在链表的一端进行时，它表现出先进后出的的特性，对应栈；当插入操 作在链表的一端进行，删除操作在链表的另一端进行，它表现出先进先出的特性，对应队列。 ‧ 散列表：链地址法是解决哈希冲突的主流方案之一，在该方案中，所有冲突的元素都会被放到一个链表 中。 ‧ 图：邻接表是表示图的一种常

1 初探动态规划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 14.2 动态规划问题特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 14.3 动态规划解题思路 . . . . . 继续往下阅读，这本书 将引导你迈入数据结构与算法的知识殿堂。 1.2 算法是什么 1.2.1 算法定义 「算法 algorithm」是在有限时间内解决特定问题的一组指令或操作步骤，它具有以下特性。 ‧ 问题是明确的，包含清晰的输入和输出定义。 ‧ 具有可行性，能够在有限步骤、时间和内存空间下完成。 ‧ 各步骤都有确定的含义，相同的输入和运行条件下，输出始终相同。 1.2.2 数据结构定义 2.4 链表典型应用 单向链表通常用于实现栈、队列、哈希表和图等数据结构。 ‧ 栈与队列：当插入和删除操作都在链表的一端进行时，它表现出先进后出的的特性，对应栈；当插入操 作在链表的一端进行，删除操作在链表的另一端进行，它表现出先进先出的特性，对应队列。 ‧ 哈希表：链地址法是解决哈希冲突的主流方案之一，在该方案中，所有冲突的元素都会被放到一个链表 中。 ‧ 图：邻接表是表示图的一种常

1 初探动态规划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 14.2 动态规划问题特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 14.3 动态规划解题思路 . . . . . ，请继续往下阅读，本书将引导你 迈入数据结构与算法的知识殿堂。 1.2 算法是什么 1.2.1 算法定义 算法（algorithm）是在有限时间内解决特定问题的一组指令或操作步骤，它具有以下特性。 ‧ 问题是明确的，包含清晰的输入和输出定义。 ‧ 具有可行性，能够在有限步骤、时间和内存空间下完成。 ‧ 各步骤都有确定的含义，在相同的输入和运行条件下，输出始终相同。 1.2.2 数据结构定义 4.2.4 链表典型应用 单向链表通常用于实现栈、队列、哈希表和图等数据结构。 ‧ 栈与队列：当插入和删除操作都在链表的一端进行时，它表现出先进后出的特性，对应栈；当插入操作 在链表的一端进行，删除操作在链表的另一端进行，它表现出先进先出的特性，对应队列。 ‧ 哈希表：链式地址是解决哈希冲突的主流方案之一，在该方案中，所有冲突的元素都会被放到一个链表 中。 ‧ 图：邻接表是表示图的一种常

1 初探动态规划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 14.2 动态规划问题特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 14.3 动态规划解题思路 . . . . . 请继续往下阅读，本书将 引导你迈入数据结构与算法的知识殿堂。 1.2 算法是什么 1.2.1 算法定义 「算法 algorithm」是在有限时间内解决特定问题的一组指令或操作步骤，它具有以下特性。 ‧ 问题是明确的，包含清晰的输入和输出定义。 ‧ 具有可行性，能够在有限步骤、时间和内存空间下完成。 ‧ 各步骤都有确定的含义，在相同的输入和运行条件下，输出始终相同。 1.2.2 数据结构定义 4.2.4 链表典型应用 单向链表通常用于实现栈、队列、哈希表和图等数据结构。 ‧ 栈与队列：当插入和删除操作都在链表的一端进行时，它表现出先进后出的特性，对应栈；当插入操作 在链表的一端进行，删除操作在链表的另一端进行，它表现出先进先出的特性，对应队列。 ‧ 哈希表：链式地址是解决哈希冲突的主流方案之一，在该方案中，所有冲突的元素都会被放到一个链表 中。 ‧ 图：邻接表是表示图的一种常

1 初探动态规划 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 14.2 动态规划问题特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 14.3 动态规划解题思路 . . . . . ，请继续往下阅读，本书将引导你 迈入数据结构与算法的知识殿堂。 1.2 算法是什么 1.2.1 算法定义 算法（algorithm）是在有限时间内解决特定问题的一组指令或操作步骤，它具有以下特性。 ‧ 问题是明确的，包含清晰的输入和输出定义。 ‧ 具有可行性，能够在有限步骤、时间和内存空间下完成。 ‧ 各步骤都有确定的含义，在相同的输入和运行条件下，输出始终相同。 1.2.2 数据结构定义 78 4.2.4 链表典型应用 单向链表通常用于实现栈、队列、哈希表和图等数据结构。 ‧ 栈与队列：当插入和删除操作都在链表的一端进行时，它表现的特性为先进后出，对应栈；当插入操作 在链表的一端进行，删除操作在链表的另一端进行，它表现的特性为先进先出，对应队列。 ‧ 哈希表：链式地址是解决哈希冲突的主流方案之一，在该方案中，所有冲突的元素都会被放到一个链表 中。 ‧ 图：邻接表是表示

cn/docs/IO/51635/NVIDIA_CUDA_Programming_Guide_1.1_chs.pdf CUDA 编译器兼容 C++17 • CUDA 的语法，基本完全兼容 C++ 。包括 C+ +17 新特性，都可以用。甚至可以把任何一个 C++ 项目的文件后缀名全部改成 .cu ，都能编 译出来。 • 这是 CUDA 的一大好处， CUDA 和 C++ 的关 系就像 C++ 和 C 的关系一样，大部分都兼容 constexpr 通常都是一些可以内联的函数，数学计 算表达式之类的，一个个加上太累了，所以产生了这个 需求。 • 不过必须指定 --expt-relaxed-constexpr 这个选项才能 用这个特性，我们可以用 CMake 的生成器表达式来实 现只对 .cu 文件开启此选项（不然给到 gcc 就出错 了）。 • 当然， constexpr 里没办法调用 printf ，也不能用 __syncthreads parallelism ）， OpenGL 有一 个 glDispatchComputeIndirect 的 API 和这个很像，但毕竟没有 CUDA 可以直接在核函数里调用核函数并指定参数这么方便…… 不过，这个功能同样需要开启 CUDA_SEPARABLE_COMPILATION 。 第 2 章：内存管理 如何从核函数里返回数据？ • 我们试着把 kernel 的返回类型声明为 int ，试 图从 GPU

字符串的连接（ + 运算符） • 错误： • 正确： C++14 新特性：自定义字面量后缀 • 不少同学就觉得这样好麻烦，其他语言都是直接 “ hello” 就是字符串类 型， C++ 还得套一层壳 string(“hello”) 才能变成安全封装的类型，才能用他 的成员函数。 • 因此， C++14 引入了一项缓解“键盘压力”的新特性： • 写 “ hello”_s 就相当于写 operator“”_s(“hello” 字符串没要求一定是 ‘ \0’ 结尾，字符串里是可以包含 ‘ \0’ 的。 C++14 新特性：自定义字面量后缀 • 如果你 using namespace std; 其实标准库已经自动帮你定义好了 “” s 后缀。 • 这里 “ hello”s 就等价于原本繁琐的 string(“hello”) 了。 C++14 新特性：自定义字面量后缀 • 如果你觉得 using namespace std; 太危险了不想用他。 这种预先规定好一些后缀，就只能是他们标准库的那 个 int32 ，不能自己定义了。 • 所以 cpp 之父曾经说，他设计 cpp11 的时候，是考虑“如何在对语言本身改动最小的情况下 ，尽量只在标准库里做手脚，尽可能只利用现有的语言特性，实现 cpp 的现代化。” • 例如 shared_ptr 可以通过利用语言本身的“拷贝构造函数”实现引用计数，没必要在编译器里 开洞。但“移动语义”这个概念在旧 cpp 里没有，所以这个是真正必要的语言本身的改动。

了！因为这正是本书存在的价值，接下来，本书将会一步步地引导你进入数据结构与算法的知 识殿堂。 1.2. 算法是什么 1.2.1. 算法定义 「算法 Algorithm」是在有限时间内解决特定问题的一组指令或操作步骤。算法具有以下特性： ‧ 问题是明确的，需要拥有明确的输入和输出定义。 ‧ 解具有确定性，即给定相同输入时，输出一定相同。 ‧ 具有可行性，可在有限步骤、有限时间、有限内存空间下完成。 ‧ 独立于编程语言，即可用多种语言实现。 「物理结构」反映了数据在计算机内存中的存储方式。从本质上看，分别是 数组的连续空间存储 和 链表的离散 空间存储。物理结构从底层上决定了数据的访问、更新、增删等操作方法，在时间效率和空间效率方面呈现出 此消彼长的特性。 Figure 3‑4. 连续空间存储与离散空间存储 所有数据结构都是基于数组、或链表、或两者组合实现的。例如栈和队列，既可以使用数组实现、也可以使用 链表实现，而例如哈希表，其实现同时包含了数组和链表。 列表又称动态数组，是基于数组实现的一种数据结构，其保存了数组的优势，且可以灵活改变长度。列 表的出现大大提升了数组的实用性，但副作用是会造成部分内存空间浪费。 ‧ 下表总结对比了数组与链表的各项特性。 数组 链表 存储方式 连续内存空间 离散内存空间 数据结构长度 长度不可变 长度可变 内存使用率 占用内存少、缓存局部性好 占用内存多 优势操作 随机访问 插入、删除 � 缓存局部性的简单解释