الخوارزميات وهياكل البيانات بلغة C# (.NET)

كتاب «الخوارزميات وهياكل البيانات بلغة C# (.NET)» هو دليل عملي شامل يساعد المطورين من جميع المستويات على إتقان المفاهيم الأساسية والمتقدمة لبناء كود فعال. على عكس الكتب الدراسية المجردة، تركز المادة على المهام الواقعية التي يواجهها مطورو C# في عملهم اليومي: من معالجة المجموعات إلى تحسين أداء تطبيقات الخادم على منصة .NET.

عن ماذا يتحدث هذا الكتاب

يغطي الكتاب مجموعة كاملة من المواضيع اللازمة للتمكن من التفكير الخوارزمي بثقة:

• أساسيات تحليل التعقيد: Big O، ترميز أوميغا وثيتا؛ كيفية تقييم أداء الخوارزميات قبل كتابة الكود.
• هياكل البيانات الكلاسيكية: المصفوفات، القوائم، الأكوام، الطوابير، جداول التجزئة، الأشجار (BST، AVL، الأحمر-الأسود) والرسوم البيانية - مع أمثلة تنفيذ بلغة C#.
• خوارزميات الفرز والبحث: الفرز السريع، فرز الدمج، البحث الثنائي، البحث الاستيفائي وتكييفها مع .NET.
• العمل مع LINQ والمجموعات: كيف تستخدم هياكل البيانات المضمنة (List, Dictionary, HashSet, SortedSet) الخوارزميات تحت الغطاء.
• البرمجة الديناميكية والخوارزميات الجشعة: حل المشكلات الكلاسيكية (مشكلة حقيبة الظهر، إيجاد أقصر مسار، مشكلة البائع المتجول).
• الإمكانيات الحديثة لـ C# 12+ و .NET 8+: Span, Memory, المجموعات المفهرسة، السجلات لهياكل البيانات غير القابلة للتغيير.

لمن هذا الكتاب

سيكون هذا الإصدار مفيدًا لـ:

• مطوري Junior و Middle الذين يرغبون في تنظيم معرفتهم وتعلم كتابة كود سريع ويمكن التنبؤ به.
• الطلاب والخريجين الذين يدرسون علوم الحاسوب ويرغبون في تطبيق النظرية عمليًا في نظام .NET البيئي.
• مهندسي Senior الذين يحتاجون إلى مرجع لسيناريوهات استخدام غير تقليدية لهياكل البيانات والخوارزميات في الأنظمة عالية التحميل.
• مقابلي العمل التقنيين وأولئك الذين يستعدون للمقابلات في شركات تكنولوجيا المعلومات الكبرى (تم تحليل المهام النموذجية من المقابلات الحقيقية في الكتاب).

ماذا ستتعلم

• كيفية اختيار هيكل البيانات المناسب لمهمة محددة لتجنب التحسين المبكر.
• كيفية تنفيذ مكرر خاص بك، أو ذاكرة تخزين مؤقت بسياسة LRU، أو طابور ذي أولوية بدون مكتبات خارجية.
• كيفية استخدام الخوارزميات غير المتزامنة (Parallel LINQ، المناهج القائمة على Task) لتسريع معالجة البيانات الكبيرة.
• كيفية اختبار وقياس أداء الخوارزميات باستخدام BenchmarkDotNet.
• كيفية تجنب أخطاء الذاكرة النموذجية وضغط GC عند العمل مع المجموعات.

يحتوي كل فصل على أمثلة عملية جاهزة للاستخدام في المشاريع، وتمارين لتثبيت المادة. الكود متاح للتحميل وتم اختباره على .NET 8 و Visual Studio 2022.

إيغور سيميونوف — مهندس معماري للبرمجيات بخبرة 10 سنوات في التطوير بلغة C#. شارك في إنشاء أنظمة مالية عالية التحميل وخدمات سحابية على Azure. مؤلف دورات في الخوارزميات للمطورين ومتحدث دائم في المؤتمرات المتخصصة.