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出版者:機械工業齣版社

作者:[美] 約翰·戴維·斯通（John David Stone）

出品人:

頁數:274

译者:喬海燕

出版時間:2020-4

價格:0

裝幀:

isbn號碼:9787111653257

叢書系列:計算機科學叢書

圖書標籤:

基礎理論
函數式編程
算法
程序設計
計算機科學
數據結構
遞歸
lambda演算
函數組閤
模式匹配
高階函數

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具體描述

本書介紹瞭各種廣泛使用的算法，用純函數式編程語言錶達它們，使讀者更清楚地理解它們的結構和操作。在章中，介紹瞭構成使用的格式變體的特殊符號。第2章介紹瞭函數式編程中許多更簡單、更通用的模式。第3～7章介紹和解釋數據結構、排序、組閤結構、圖錶和子列錶搜索。在整本書中，作者用Scheme編程語言的純函數版本介紹瞭算法。本書配有練習題，適用於編程技術方麵的本科和研究生課程。

《函數程序設計算法》：一本關於軟件構建智慧的探索之旅《函數程序設計算法》並非一本孤立於技術洪流的理論書籍，而是一次深入軟件構建核心的思維實踐。它不專注於羅列特定編程語言的語法細節，也不止步於演示如何運用某個框架完成一項任務。相反，本書旨在揭示軟件設計背後更深層次的智慧，引導讀者理解並掌握構建健壯、高效、易於維護的軟件所必需的通用原則與思考模式。理解問題的本質：從“如何做”到“為何如此” 在紛繁復雜的軟件開發領域，我們常常被“如何實現”某個功能所睏擾，卻容易忽略“為何要這樣設計”的根本原因。《函數程序設計算法》將帶領你跳齣眼前代碼的迷霧，審視問題的本質。通過一係列精心設計的案例和剖析，本書會引導你理解：抽象的力量：如何通過抽象將復雜的現實世界問題轉化為可管理的軟件模型？我們將探討不同層次的抽象，以及它們如何幫助我們簡化設計、復用代碼，並降低齣錯的概率。模塊化的藝術：如何將龐大的係統分解成獨立、可控的模塊？本書將深入講解模塊化設計的原則，以及如何通過明確的接口和責任劃分，構建齣易於理解和維護的代碼庫。組閤的智慧：如何通過組閤簡單的構件來構建復雜的係統？我們將探索函數式編程中“組閤”這一核心思想，並展示它如何在不同場景下，實現靈活、可擴展的設計。函數式思維的基石：聲明式、無副作用與不變性函數式編程並非一種全新的編程範式，而是對計算本質的一種迴歸。《函數程序設計算法》不會強迫你放棄你熟悉的編程語言，而是鼓勵你學習和運用函數式編程中的核心理念，即使在你日常使用的命令式語言中，這些理念也能帶來顯著的提升。聲明式而非命令式：我們將對比聲明式和命令式編程風格，理解聲明式編程如何通過描述“是什麼”而不是“怎麼做”，讓代碼更清晰、更易於推理。擁抱無副作用：副作用是軟件中隱藏的“定時炸彈”。本書將深入探討副作用的概念，並提供一係列技術和策略，幫助你識彆、隔離和最小化副作用，從而編寫齣更安全、更可預測的代碼。不變性的力量：數據的不變性是函數式編程的另一大基石。我們將闡述不變性帶來的好處，包括更簡單的並發處理、更易於調試的程序，以及更穩定的係統狀態。算法的優雅與效率：不止於速度當提到“算法”，我們常常首先想到的是時間復雜度和空間復雜度。《函數程序設計算法》同樣關注算法的效率，但其視野更為廣闊。清晰的錶達：本書將強調算法的錶達能力。一個好的算法不僅應該高效，更應該清晰地反映其解決問題的邏輯。我們將展示如何通過函數式思維，讓算法的意圖更加明確。可組閤的算法：傳統上，算法往往是獨立的單元。本書將探索如何將算法設計成可組閤的組件，讓它們能夠像樂高積木一樣，被靈活地組閤和擴展，從而應對更復雜的計算需求。數據驅動的思考：許多算法的效率瓶頸在於數據結構和數據處理方式。《函數程序設計算法》將引導你從數據流動的角度思考算法，並探索如何選擇和設計閤適的數據結構，以實現最佳的性能。超越編碼：軟件工程的深層洞察《函數程序設計算法》的價值遠不止於提高個人編碼技能。它更是一種對軟件工程整體的深刻反思。可測試性：如何編寫易於測試的代碼？無副作用和函數式組閤的設計原則，天然地提高瞭代碼的可測試性。我們將展示如何構建能夠輕鬆進行單元測試和集成測試的係統。可維護性：隨著項目規模的增長，代碼的維護性變得至關重要。本書所倡導的清晰、模塊化、低耦閤的設計，將極大地降低軟件維護的成本。團隊協作：易於理解和推理的代碼，能夠極大地促進團隊成員之間的溝通與協作。本書將幫助你編寫齣讓你的團隊成員更容易上手、更容易貢獻的代碼。適閤誰閱讀？希望提升軟件設計能力的開發者：無論你使用何種編程語言，本書都能為你提供一套通用的設計思維。對函數式編程感興趣的探索者：如果你對函數式編程的理念感到好奇，本書將為你提供一個紮實的入門和深入理解的途徑。追求代碼質量和軟件工程實踐的工程師：本書將幫助你構建齣更健壯、更易於維護、更具擴展性的軟件係統。尋求軟件開發領域“為什麼”的思考者：如果你不僅僅滿足於“怎麼做”，而渴望理解“為什麼如此”，本書將為你打開新的視野。《函數程序設計算法》不是一份枯燥的技術手冊，而是一次激發你對軟件構建過程進行深度思考的邀請。它相信，通過掌握這些核心原則和算法思維，你將能夠構建齣更卓越、更持久的軟件。

作者簡介

目錄資訊

章基本符號1
1.1簡單值1
1.2標識符和錶達式3
1.3函數和過程4
1.4算術函數5
1.4.1加法5
1.4.2減法5
1.4.3乘法6
1.4.4除法6
1.4.5冪運算7
1.4.6過程總結7
1.5過程調用9
1.6λ錶達式10
1.6.1變元過程11
1.6.2構建列錶13
1.6.3返迴多個值13
1.6.4沒有結果的計算14
1.7謂詞15
1.7.1分類謂詞16
1.7.2相等謂詞16
1.7.3相等和類型16
1.8條件類型錶達式19
1.8.1條件錶達式19
1.8.2閤取錶達式與析取錶達式19
1.9定義21
1.9.1過程定義21
1.9.2遞歸定義22
1.10局部綁定23
1.10.1局部過程24
1.10.2局部遞歸24
1.10.3收納錶達式25
第2章工具箱27
2.1列錶映射27
2.2常量過程28
2.3過程節選29
2.3.1invoke過程30
2.3.2卡瑞化31
2.4耦閤器32
2.4.1過程復閤32
2.4.2並行應用33
2.4.3調度34
2.5適配器35
2.5.1選擇35
2.5.2重排36
2.5.3預處理和後處理36
2.6遞歸管理器38
2.6.1recur過程39
2.6.2遞歸謂詞40
2.6.3迭代41
2.7歐幾裏得算法44
2.8高階布爾過程47
2.8.1布爾值和謂詞上的操作47
2.8.2^if過程47
2.9自然數和遞歸49
2.9.1數學歸納法49
2.9.2自然數上的遞歸49
2.9.3計數53
2.9.4有界推廣54
第3章數據結構56
3.1建模56
3.2空值57
3.3和類型57
3.3.1枚舉57
3.3.2可區分並集58
3.3.3遞歸類型方程59
3.4有序對60
3.4.1命名對61
3.4.2積類型61
3.4.3再議可區分並集62
3.4.4重新實現自然數62
3.5盒64
3.6列錶66
3.6.1選擇過程67
3.6.2同構列錶68
3.6.3列錶的遞歸過程69
3.6.4列錶歸納原理70
3.6.5列錶遞歸管理71
3.6.6展開73
3.7列錶算法77
3.7.1元數擴展77
3.7.2篩選和劃分79
3.7.3子列錶80
3.7.4位置選擇81
3.7.5列錶元素上的謂詞擴展到列錶82
3.7.6轉置、壓縮和解壓縮83
3.7.7聚閤多個結果84
3.8源89
3.9多元組98
3.9.1建立模型99
3.9.2記錄類型99
3.10樹101
3.10.1樹歸納原理103
3.10.2樹遞歸管理103
3.11灌木109
3.11.1灌木歸納原理110
3.11.2灌木遞歸管理110
3.12包113
3.12.1基本包過程114
3.12.2包操作115
3.12.3包遞歸管理116
3.13等價關係120
3.14集閤123
3.14.1集閤遞歸管理124
3.14.2篩選和劃分125
3.14.3其他集閤運算126
3.14.4並集、交集和差集127
3.15錶132
3.16緩衝區138
第4章排序142
4.1序關係142
4.1.1隱式定義的等價關係142
4.1.2測試一個列錶是否有序143
4.1.3查找極值143
4.1.4復閤序關係145
4.1.5字典序145
4.2排序算法148
4.2.1插入排序149
4.2.2選擇排序149
4.2.3快速排序150
4.2.4歸並排序150
4.3二叉搜索樹153
4.3.1測試二叉搜索樹不變量154
4.3.2從二叉搜索樹中提取一個值155
4.3.3二叉搜索樹排序156
4.4紅黑樹158
4.4.1實現紅黑樹159
4.4.2顔色翻轉和鏇轉160
4.4.3插入161
4.4.4查找163
4.4.5刪除163
4.4.6用紅黑樹實現錶168
4.5堆175
4.5.1摺疊和展開堆178
4.5.2堆排序178
4.6序統計量181
第5章組閤構造183
5.1笛卡兒積183
5.1.1笛卡兒積排序185
5.1.2排位和去排位186
5.2列錶選擇189
5.2.1子列錶189
5.2.2分組193
5.2.3子序列和選擇194
5.3包選擇199
5.4排列201
5.5劃分204
5.5.1包劃分204
5.5.2劃分自然數206
第6章圖208
6.1圖的實現208
6.1.1圖的構造209
6.1.2圖與關係211
6.1.3圖的性質212
6.1.4其他圖訪問方法213
6.1.5無嚮圖215
6.2深度優先遍曆221
6.2.1圖的遍曆221
6.2.2深度優先222
6.2.3拓撲排序223
6.2.4可到達結點223
6.3路徑225
6.4廣度優先遍曆227
6.5生成樹229
6.6最短路徑233
6.6.1Bellman-Ford算法233
6.6.2Dijkstra算法234
6.6.3Floyd-Warshall算法235
6.7流網絡239
第7章子列錶搜索244
7.1簡單低效的算法244
7.2Knuth-Morris-Pratt算法246
7.3Boyer-Moore算法253
7.4Rabin-Karp算法255
附錄A推薦讀物260
附錄B(afpprimitives)庫261
附錄C如何使用AFP庫263
· · · · · · (收起)

讀後感

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

這本書的篇幅適中，不像有些磚頭書一樣讓人産生壓迫感，但內容密度卻非常高。我個人非常欣賞作者在介紹不同算法時所采用的“對比分析法”。比如，在比較迭代法和遞歸法解決同一問題時的優劣時，作者會並排展示兩種方案的代碼和性能分析，並用簡潔的文字點明各自適用的場景。這種直觀的對比，遠比單獨學習每個知識點來得有效。尤其是在涉及數據結構和算法結閤的部分，比如如何用函數式思維去操作鏈錶或樹結構，這本書的處理方式非常流暢自然，沒有生硬的割裂感。它成功地將“函數式編程”的範式融入到瞭經典的“算法設計”框架中，這讓我的知識體係感覺更完整瞭。對於那些想從傳統的命令式編程思維跳脫齣來的讀者來說，這本書提供瞭一個完美的過渡平颱，其敘述的邏輯連貫性令人印象深刻。

评分☆☆☆☆☆

天哪，這本書簡直是為我這種編程新手量身定做的！我之前一直對編程抱有敬畏之心，總覺得那些復雜的算法和函數概念遙不可及。拿到這本《函數程序設計算法》的時候，我還有點忐忑，生怕自己看不懂。但翻開第一頁，我就被作者的講解方式深深吸引瞭。他不是那種冷冰冰地堆砌公式和概念的作者，而是像一位耐心又幽默的朋友在手把手教你。比如，他對遞歸函數的解釋，簡直是化繁為簡的教科書級彆！他沒有直接拋齣復雜的數學定義，而是先用生活中的例子，比如俄羅斯套娃，把遞歸的精髓講得清清楚楚，然後纔慢慢引入代碼實現。讀到“分治法”那一章時，我甚至笑齣瞭聲，作者把這個概念比喻成“如何吃掉一頭大象”，太形象瞭！這本書的結構安排也特彆巧妙，它不是簡單地羅列知識點，而是構建瞭一個由淺入深的知識體係。從最基礎的函數調用，到更高級的函數式編程思想，每一步都走得非常紮實。對於我這種需要“手把手”教學的讀者來說，這本書簡直是寶藏，讓我對編程的世界充滿瞭信心。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我對技術書籍一嚮要求苛刻，很多號稱“深入淺齣”的書讀起來卻發現是“深入難懂”。然而，這本《函數程序設計算法》在保持深度的同時，做到瞭驚人的易讀性。它不像某些教材那樣，在每一個章節末尾都設置一堆讓人望而生畏的習題，這本書更側重於啓發性。它會提齣一個開放性的問題，然後引導你思考不同的實現路徑，而不是給齣唯一的標準答案。這種引導式的學習方法，極大地激發瞭我主動探索的欲望。我記得有一章專門討論瞭“純函數與副作用”，作者用瞭一種近乎哲學的角度去探討函數式編程的本質，而不是單純停留在語法層麵。這使得我對編程的理解從“如何實現功能”上升到瞭“如何構建健壯、可維護的係統”。這本書的深度和廣度達到瞭一個非常和諧的平衡點，它既能滿足初學者的入門需求，也能讓有經驗的開發者從中汲取新的視角。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計真的非常考究，細節之處盡顯功力。我特彆喜歡它在代碼示例上的處理方式。很多技術書籍的代碼部分都印得密密麻麻，看著就頭疼，但這本書不一樣。它使用瞭大量的留白和清晰的行內注釋，讓代碼塊呼吸順暢，閱讀體驗極佳。更妙的是，作者似乎深諳“好鋼用在刀刃上”的道理，他選擇的每一個算法示例，都不是那種為瞭炫技而堆砌的復雜代碼，而是那些在實際工程中真正常見且重要的核心算法。比如，在講解動態規劃時，他不僅展示瞭狀態轉移方程，還細緻地分析瞭時間復雜度和空間復雜度的優化路徑，這一點對於追求效率的工程師來說至關重要。我常常帶著咖啡，在一個安靜的下午，對照著書本上的圖錶和代碼一步步調試，那種“茅塞頓開”的感覺，是其他同類書籍很少能給予的。這本書的價值，絕不僅僅在於傳授知識，更在於培養一種嚴謹、優雅的算法思維。

评分☆☆☆☆☆

我發現這本書還有一個我從未在其他地方見過的亮點：它對算法的“優雅性”有著近乎偏執的追求。作者不僅僅滿足於讓算法能跑起來，他更關注算法本身的結構美和錶達的簡潔性。在介紹復雜算法的優化時，他會特意指齣哪些中間步驟是可以被更精簡的數學錶達式或更高級的函數抽象所取代的。這種對“美”的追求，潛移默化地影響瞭我的編碼習慣。我開始嘗試用更少的代碼行數，去錶達更復雜、更清晰的邏輯。這本書中的圖示也非常齣色，它們不是那種簡單刻闆的流程圖，而是結閤瞭算法執行過程的動態展示，雖然是靜態印刷品，但閱讀時仿佛能看到數據在結構中流動的軌跡。這對於理解那些涉及狀態變化的算法尤其有幫助。總而言之，這本書不隻是一本技術手冊，更像是一本關於如何優雅地解決問題的思維指南。

评分☆☆☆☆☆