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出版者:Prentice Hall

作者:Gilles Brassard

出品人:

頁數:524

译者:

出版時間:1995-08-20

價格:USD 129.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780133350685

叢書系列:

圖書標籤:

計算機科學
算法,計算機,acm
算法
programming
編程-算法,模式和數據結構
算法
數據結構
算法導論
計算機科學
編程
基礎
理論
計算復雜度
離散數學
問題解決

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具體描述

This is an introductory-level algorithm text which includes worked examples and detailed proofs, presenting algorithms by type rather than proof. The book begins with a compact, but complete introduction to some necessary maths, and also includes a long introduction to proofs by contradiction and mathematical induction to fill the gaps that many undergraduates have in their knowledge. It then goes on to provide a thorough introduction to the analysis of algorithms, and uses coherent notation and solving recurrences. It also includes a chapter on probabilistic algorithms, and an introduction to parallel algorithms. This work is intended for use on undergraduate courses in Algorithms or Design and Analysis of Algorithms.

《算法的基石：探索計算的優雅與效率》本書並非直接探討《Fundamentals of Algorithmics》這本書的內容，而是從更廣闊的視角，深入解析算法這一計算機科學的核心概念，以及它們在現代技術浪潮中所扮演的關鍵角色。我們並非在復述某一本特定著作的綱要，而是力圖構建一個關於算法本質、發展演進、核心原理及其廣泛應用的全麵圖景。第一章：計算的黎明與算法的萌芽在探索算法的深邃世界之前，我們首先需要理解“計算”本身。計算，作為一種抽象的思維過程，其曆史可以追溯到人類解決問題的最基本需求。從古老的算盤到機械計算器，人類從未停止過對更高效、更精確計算方式的追求。而算法，正是這種追求在邏輯化、係統化層麵的升華。本章將帶領讀者迴顧計算工具的演進曆程，從機械時代步入電子時代。我們將探討圖靈機的概念，理解其作為理論計算模型的強大之處，以及它如何為現代計算機和算法的設計奠定瞭堅實的理論基礎。我們將認識到，算法並非憑空齣現，而是植根於人類解決問題的古老智慧，並隨著計算能力的飛躍而日益精進。第二章：算法的定義與衡量標準何為算法？它不僅僅是一串指令，更是一種解決問題的係統化方法。在本章中，我們將對算法進行清晰的定義，闡述其構成要素，如輸入、輸齣、確定性、有限性、可行性等。我們將區分算法與程序，理解算法是邏輯的藍圖，而程序是實現這一藍圖的具體代碼。更重要的是，我們將深入探討衡量算法優劣的關鍵指標：時間復雜度和空間復雜度。理解這些概念，就好比為算法的設計提供瞭一把尺子。我們將介紹大O符號，一種優雅而強大的工具，用於描述算法在輸入規模增長時的性能錶現。我們將學習如何分析不同算法的復雜度，並理解為何在麵對海量數據時，一個高效的算法能夠帶來質的飛躍。第三章：經典算法的智慧寶庫算法的世界浩瀚無垠，但其中孕育著許多閃耀著智慧光芒的經典算法。本章將精選並解析幾種具有代錶性的算法，它們不僅在理論上具有重要意義，在實踐中也得到瞭廣泛應用。我們將從排序算法入手，如冒泡排序、插入排序、歸並排序和快速排序。通過對比分析它們的時間復雜度和適用場景，讀者將直觀地感受到不同算法在效率上的差異。接著，我們將進入搜索算法的領域，探索綫性搜索、二分搜索等。我們將理解二分搜索為何在有序數據中如此高效，以及它在各種信息檢索係統中的廣泛應用。我們還將觸及圖論算法，如廣度優先搜索（BFS）和深度優先搜索（DFS）。它們是解決網絡遍曆、路徑查找等問題的基石，在社交網絡分析、地圖導航等方麵發揮著不可替代的作用。此外，還將簡要介紹動態規劃和貪 ملخص for certain problems. 第四章：算法設計範式與策略算法的創造並非隨意的拼湊，而是遵循著一些成熟的設計範式與策略。本章將介紹幾種主流的算法設計方法，它們如同工具箱中的利器，幫助我們構建齣高效的解決方案。分治法（Divide and Conquer）：將復雜問題分解為若乾個相似的子問題，分彆解決後再閤並結果。歸並排序和快速排序是這一範式的經典代錶。貪心算法（Greedy Algorithms）：在每一步選擇局部最優解，期望最終得到全局最優解。霍夫曼編碼和活動選擇問題是常見的例子。動態規劃（Dynamic Programming）：將問題分解成子問題，並存儲子問題的解以避免重復計算。斐波那契數列、最長公共子序列等問題都可以用動態規劃解決。迴溯法（Backtracking）：通過係統地搜索所有可能的解，並在發現無效路徑時進行剪枝。八皇後問題、數獨求解等是迴溯法的應用。理解這些設計範式，將幫助讀者掌握構建新算法的思路和方法。第五章：算法在現代世界的迴響算法已不再是象牙塔裏的理論，而是驅動著我們數字生活的核心引擎。本章將揭示算法如何在各個領域發揮著至關重要的作用。互聯網與搜索引擎：榖歌、百度等搜索引擎背後的PageRank算法，以及各種搜索優化算法，是如何讓我們在海量信息中快速找到所需內容的。大數據分析：推薦係統（如電商平颱的商品推薦、視頻平颱的影片推薦）、用戶畫像分析、欺詐檢測等，都離不開復雜的算法模型。人工智能與機器學習：深度學習、神經網絡等前沿技術，其底層邏輯正是由各種精巧的算法構成的。圖像識彆、語音識彆、自然語言處理等能力的實現，都依賴於強大的算法支撐。金融領域：算法交易、風險評估、量化投資等，算法在金融市場的效率和穩定性方麵扮演著重要角色。科學研究：天體物理學中的模擬計算、生物信息學中的基因序列比對、藥物研發等，都離不開算法的支持。通過這些實例，讀者將深刻體會到算法的力量，以及它們如何重塑我們的世界。結語：通往計算優雅之路算法，是連接問題與解決方案的橋梁，是實現計算效率與優雅的藝術。掌握算法，不僅僅是學習一門技術，更是培養一種抽象思維、邏輯分析和問題解決的能力。本書旨在為讀者提供一個理解算法本質、探索其魅力的入門指南，希望能夠激發大傢對計算科學更深層次的探索欲望，踏上通往計算優雅與創新的不懈追求之路。