الخوارزميات وهياكل البيانات بلغة C# (.NET)

هذا الكتاب هو دليل عملي للخوارزميات وهياكل البيانات الأساسية، المنفذة بلغة C# في بيئة .NET. وهو موجه للمطورين الذين لا يريدون فقط كتابة كود يعمل، بل فهم كيفية جعله فعالاً وقابلاً للتوسع والصيانة إلى أقصى حد.

على عكس الكتب الدراسية الأكاديمية المجردة، يتم تقديم المادة من خلال منظور المشكلات الحقيقية التي يواجهها كل مطور .NET. لن تتعلم النظرية فحسب، بل سترى أيضًا كيف يتم تطبيق خوارزميات محددة لمعالجة البيانات الضخمة، وبناء الخدمات عالية التحميل، والعمل مع المجموعات، وتحسين الاستعلامات.

ما ستتعلمه من الكتاب:

• هياكل البيانات الأساسية والمتقدمة: من المصفوفات والقوائم والمكدسات إلى الأشجار (ثنائية، AVL، حمراء-سوداء)، والرسوم البيانية، وجداول التجزئة، والكومة. يتم فحص كل هيكل من حيث بنيته الداخلية، وعمليات الإضافة/الحذف/البحث، وتقدير التعقيد (Big O).
• خوارزميات الفرز والبحث الكلاسيكية: الفرز السريع، فرز الدمج، البحث الثنائي، البحث بالعمق أولاً والعرض أولاً (DFS/BFS) للرسوم البيانية. ستتعلم كيفية اختيار الخوارزمية المثلى لمهمة معينة.
• خوارزميات الرسوم البيانية: إيجاد أقصر المسارات (دايكسترا، بيلمان-فورد)، الحد الأدنى للشجرة الممتدة (كرسكال، بريم)، الترتيب الطوبولوجي. ستتمكن من نمذجة وحل مشكلات التوجيه، والتخطيط الشبكي، وتحليل التبعيات.
• البرمجة الديناميكية والخوارزميات الجشعة: تحليل المشكلات الكلاسيكية (مشكلة حقيبة الظهر، أطول تتابع مشترك، مشكلة تغيير العملات). ستتقن منهجية تقسيم المشكلات المعقدة إلى مشكلات فرعية.
• العمل مع الذاكرة والأداء في .NET: خصائص تجميع البيانات المهملة (Garbage Collection)، تأثير هياكل البيانات على تخصيص الذاكرة، استخدام Span و Memory لسيناريوهات التخصيص الصفري (zero-allocation). ستتعلم كيفية تحليل أداء الكود وتحسينه.

لمن هذا الكتاب:

• مطوري .NET من المستوى المبتدئ والمتوسط الذين يرغبون في رفع مستواهم والتحضير للمقابلات التقنية في الشركات الرائدة.
• مطوري الواجهة الخلفية (Backend) الذين يعملون مع الأنظمة عالية التحميل والخدمات المصغرة بلغة C#.
• الطلاب وخريجي التخصصات التقنية الذين يدرسون البرمجة على منصة .NET.
• المطورون المنتقلون من لغات أخرى (Java, Python, C++) إلى C# والراغبون في فهم خصوصية تنفيذ الخوارزميات في .NET.

يحتوي كل فصل ليس فقط على شرح نظري، بل أيضًا على أمثلة كود جاهزة، وتمارين عملية، ومشكلات للحل المستقل. في نهاية الكتاب، ستتمكن من تصميم حلول فعالة بثقة، وكتابة كود يعمل بسرعة ويستهلك الحد الأدنى من الموارد، بالإضافة إلى اجتياز أقسام الخوارزميات في المقابلات بنجاح.

الكتاب مكتوب بلغة بسيطة وواضحة، مع التركيز على التطبيق العملي. جميع الأمثلة محدثة لأحدث إصدارات .NET (بما في ذلك .NET 8/9) و C# 12+.