经典教材与新版著作
这些是经过时间检验的经典教材的最新修订版,它们在保持核心理论严谨性的同时,融入了新的技术和思想。

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《算法导论》
- 中文版: 《算法导论(原书第4版)》
- 英文版: Introduction to Algorithms, 4th Edition by Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, Clifford Stein (2025)
- 简介: 这是算法领域的“圣经”,第4版在2025年发布,进行了重大更新,新增了关于字符串匹配、矩阵运算和机器学习基础等章节,并对内容进行了全面修订和扩展,对于任何想深入理解数据结构与算法的人来说,这都是首选。
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《数据结构与算法分析:C语言描述》
- 中文版: 《数据结构与算法分析:C语言描述(原书第4版)》
- 英文版: Data Structures and Algorithm Analysis in C, 4th Edition by Mark Allen Weiss (2025)
- 简介: 这本书以其清晰的讲解和实用的代码示例著称,第4版同样更新于2025年,增加了关于现代数据结构(如跳表、伸展树)的讨论,并融入了更多关于算法分析和性能优化的内容,非常适合作为大学教材或自学读物。
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《算法(第4版)》
- 中文版: 《算法(第4版)》
- 英文版: Algorithms, 4th Edition by Robert Sedgewick and Kevin Wayne (2011, 但持续更新网站内容)
- 简介: 虽然书籍本身出版于2011年,但其作者通过 algs4.cs.princeton.edu 网站持续提供最新的代码实现、练习和内容补充,这本书以Java语言实现,强调实践和可视化,其网站是学习算法和数据结构的绝佳免费资源,内容始终紧跟时代。
前沿与专题著作
这些书籍聚焦于数据结构在特定现代领域中的应用和发展。

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《面向机器学习的数据结构》
- 英文版: Data Structures for Machine Learning by Kamalika Chaudhuri, Michael I. Jordan, and Jitendra Malik (2025, 部分内容以讲义和论文形式发布)
- 简介: 这是一个前沿的研究方向,关注如何设计专门用于高效机器学习任务(如高维数据处理、近似最近邻搜索、流式数据处理)的数据结构,目前多以顶尖大学(如UC Berkeley, Stanford)的讲义和研讨会形式存在,代表了该领域的最新思考。
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《流式算法与数据结构》
- 英文版: Streaming Algorithms and Data Structures by Andrew McGregor (2025, 讲义形式)
- 简介: 随着大数据时代的到来,处理海量、高速、持续不断的数据流变得至关重要,该领域专注于设计内存占用极小、单次或有限次遍历数据即可完成近似计算的数据结构(如Count-Min Sketch, Bloom Filter, Heavy Hitters),这是当前数据结构研究的热点之一。
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《图神经网络中的数据结构》
- 相关著作: 许多关于图神经网络的著作和论文都会涉及底层的图数据结构优化。
- 简介: 图神经网络在处理非欧几里得数据(如社交网络、分子结构)时,对图的存储和遍历效率有极高要求,近年来的研究集中在如何设计高效稀疏矩阵表示、图划分策略以及针对GPU优化的图数据结构,以加速GNN的训练和推理。
重要学术论文与综述
这些是了解领域最新突破和趋势的关键。

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哈希表的现代进展:
- 论文: "High-Performance Dynamic Hashing with
SwissTable" (2025) - 简介: Google开源的
SwissTable是一种极其高效的开放寻址哈希表实现,广泛应用于Abseil C++库等,它通过“线性探测 + 独立元数据”的方式解决了传统开放寻址法在缓存和删除操作上的痛点,是工业界数据结构设计的典范。
- 论文: "High-Performance Dynamic Hashing with
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持久化数据结构:
- 论文: "A General-Purpose, Low-Latency Persistence Library" (2025)
- 简介: 持久化数据结构允许历史版本的数据被高效访问,在版本控制系统(如Git)、数据库和区块链中至关重要,近年来的研究重点在于降低持久化操作的时间延迟,使其更接近内存操作的性能。
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近似数据结构:
- 论文: "The Count-Min Sketch: A Probabilistic Data Structure for Frequency Estimates" (2003, 但近年应用广泛)
- 简介: 虽然论文年代较早,但Count-Min Sketch及其变种(如Count-Min-Count, Count-Sketch)是流式数据处理和大规模数据分析中的基石,近年来,研究集中在如何提高其精度、降低内存占用以及与机器学习模型的结合。
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数据结构综述:
- 论文: "Data Structures for Big Data" (2025)
- 简介: 这类综述性文章会系统地梳理为处理大数据而设计的新型数据结构,包括但不限于上文提到的流式数据结构、近似数据结构、分布式图数据结构等,是快速了解领域全貌的好材料。
优质在线资源与课程
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Coursera - "Algorithms Specialization" by Stanford University (Jeff Ullman & others)
- 简介: 由斯坦福大学开设,内容严谨,覆盖了从基础数据结构到高级算法的广泛主题,并配有编程作业。
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edX - "Data Structures and Algorithms" by MITx (on edX)
- 简介: 麻省理工学院的官方课程,理论深度和实践性都非常强,是学习数据结构的顶级在线课程。
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GitHub - "awesome-algorithms"
- 简介: 一个由社区维护的精选算法与数据结构资源列表,包含了大量高质量的实现库、论文、教程和博客,是寻找特定数据结构代码和最新研究的好去处。
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arXiv / ACM Digital Library / IEEE Xplore
- 简介: 查找最新学术论文的首选数据库,可以关注 "Data Structures and Algorithms" 分类下的文章,特别是 "Data Structures for Machine Learning", "Streaming Algorithms" 等关键词。
总结建议
- 打基础: 从 《算法导论(第4版)》 或 《数据结构与算法分析(第4版)》 开始,建立坚实的理论基础。
- 重实践: 结合 《算法(第4版)》 的网站和 GitHub 上的代码库进行动手实现。
- 追前沿: 阅读 arXiv 上的最新论文和 Coursera/edX 上的进阶课程,关注 流式处理、机器学习数据结构、持久化数据结构 等热点方向。
- 学应用: 关注工业界的优秀开源实现,如 Google 的
Abseil、Facebook 的Folly库中的数据结构部分,了解理论如何转化为高性能的工程实践。
希望这份参考文献列表对您有所帮助!
