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頁數:263

译者:

出版時間:2008-9

價格:28.80元

裝幀:

isbn號碼:9787811380668

叢書系列:

圖書標籤:

• 統計學
• 概率論
• 數據分析
• 統計方法
• 數學
• 科學研究
• 實驗設計
• 迴歸分析
• 抽樣調查
• 數據挖掘

《算法的道與術》 本書將帶領讀者踏上一場關於算法的深度探索之旅。我們不拘泥於單一的編程語言或特定領域的應用，而是聚焦於算法本身所蘊含的通用思想、設計原則以及解決問題的邏輯思維。從最基礎的概念齣發，循序漸進地剖析各類經典算法的原理、效率分析以及適用場景，旨在幫助讀者構建紮實的算法基礎，培養靈活運用算法解決實際問題的能力。 第一部分：算法的基石——思維的起點 本部分將從“為什麼需要算法”這一根本性問題入手，闡述算法在計算機科學乃至整個信息時代的核心地位。我們將探討算法的定義、特性，以及衡量算法優劣的關鍵指標，如時間復雜度和空間復雜度。通過形象生動的例子，揭示如何將一個復雜的問題分解為一係列可執行的步驟。 什麼是算法？ 剖析算法的本質，理解其作為解決問題的“藍圖”的作用。 算法的語言： 介紹僞代碼，一種獨立於具體編程語言的通用錶達方式，幫助讀者清晰地描述算法邏輯。 效率的度量： 深入理解大O符號，掌握分析算法執行時間和空間占用的方法，學會權衡不同算法的性能。 思考的工具： 引入遞歸這一強大的思維模式，展示其在解決分治、迴溯等問題上的優雅之處，並探討其與迭代的區彆及聯係。 第二部分：結構的智慧——數據的組織與轉化 數據是算法工作的載體，而閤理的數據結構能夠極大地提升算法的效率。本部分將深入研究各類基本數據結構，理解它們的內部組織方式、操作特性以及在不同場景下的優勢。 綫性結構的精髓： 數組與鏈錶： 對比它們的內存分配、訪問速度和插入刪除的優劣，理解在何種情況下選擇哪種結構。 棧與隊列： 剖析其“先進先齣”與“後進先齣”的特性，以及在函數調用、錶達式求值、任務調度等方麵的經典應用。 非綫性結構的奧秘： 樹： 從二叉樹、平衡二叉查找樹（如AVL樹、紅黑樹）到B樹，理解其高效查找、插入和刪除的原理，以及在數據庫索引、文件係統中的應用。 圖： 探索圖的錶示方法（鄰接矩陣、鄰接錶），以及如何通過深度優先搜索（DFS）和廣度優先搜索（BFS）來遍曆和分析圖結構，理解其在社交網絡、路徑規劃等問題中的強大能力。 哈希錶： 揭示其通過哈希函數實現近乎常數時間復雜度查找的強大之處，並探討衝突解決方法，理解其在字典、緩存等場景的應用。 第三部分：方法的的力量——解決問題的核心策略 本部分將聚焦於解決問題的通用算法設計範式，教會讀者如何根據問題的特點，選擇最閤適的設計策略。 分治法： 將大問題分解為若乾個相同或相似的小問題，分彆解決後再閤並結果。如歸並排序、快速排序。 動態規劃： 解決具有重疊子問題和最優子結構的問題。通過構建狀態轉移方程，避免重復計算，如斐波那契數列、背包問題、最長公共子序列。 貪心算法： 在每一步選擇當前看起來最優的解，期望最終得到全局最優解。如活動選擇問題、霍夫曼編碼。 迴溯法： 一種試探性的解決問題方法，通過深度優先搜索的方式，嘗試所有可能的解，並在發現某個解不閤法時進行迴溯。如八皇後問題、數獨求解。 分支限界法： 類似於迴溯法，但在搜索過程中，通過剪枝策略來避免搜索無解的分支，提高效率。 第四部分：算法的進階與實踐——深入與拓展 在掌握瞭基礎算法和設計策略後，本部分將引導讀者探索更復雜的算法領域，並強調算法在實際工程中的應用。 排序算法的深度比較： 除瞭快速排序和歸並排序，還將迴顧和分析冒泡排序、插入排序、選擇排序、堆排序等，並從穩定性、原地性、時間復雜度等多個維度進行對比。 查找算法的演進： 從二分查找到跳躍查找，以及如何在非連續存儲結構中進行高效查找。 圖算法的專題： 最短路徑算法： Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法、Bellman-Ford算法，理解它們在單源最短路徑和所有頂點對最短路徑問題上的應用。 最小生成樹算法： Prim算法、Kruskal算法，在網絡連接、聚類分析等場景下的作用。 拓撲排序： 在有嚮無環圖中的應用，如任務依賴、課程安排。 字符串匹配算法： KMP算法、Boyer-Moore算法，理解它們在文本搜索中的高效性。 近似算法與啓發式算法： 探討在NP-hard問題中，如何通過近似算法和啓發式算法獲得可接受的解。 算法的工程實踐： 強調代碼實現中的細節、性能優化技巧，以及如何選擇閤適的算法來解決真實的業務需求。 結語 《算法的道與術》不僅僅是一本算法的教科書，更是一本關於如何思考、如何解決問題的指南。通過係統地學習和實踐本書中的內容，讀者將能夠構建堅實的算法功底，培養嚴謹的邏輯思維，從而在日益復雜的計算世界中遊刃有餘，發現更多解決問題的“道”與“術”。

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