ACM国际大学生程序设计竞赛试题与解析(1) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:刘杰

出品人:

页数:159

译者:

出版时间:1998-12

价格:12.00

装帧:平装

isbn号码:9787302032120

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探索算法的奥秘：计算机程序设计思维的基石 本书聚焦于计算机科学领域的核心——算法设计与实现，为致力于提升编程能力和解决复杂计算问题的读者提供了一份详尽的指南。全书内容紧密围绕计算机程序设计竞赛中的经典问题与前沿挑战展开，旨在系统性地梳理和深入剖析各种基础及高级算法的应用场景、设计思想和实现细节。 第一部分：基础算法与数据结构的夯实 本部分为读者构建坚实的理论基础，确保对算法分析的工具和基础数据结构的掌握达到精通水平。 I. 复杂度分析与证明 深入探讨算法的时间复杂度和空间复杂度分析方法，包括大O表示法、$Omega$表示法和$Theta$表示法的精确应用。重点讲解如何通过数学归纳法、主定理（Master Theorem）等工具对递归算法的复杂度进行严谨的证明。讨论最坏情况、平均情况和最好情况下的性能差异，强调算法效率的量化评估。 II. 核心数据结构精讲 对计算机科学中最常用和最重要的数据结构进行深入剖析，不仅仅停留在概念层面，更侧重于其在实际问题中的高效运用。 数组与链表（Array & Linked List）： 深入比较静态分配与动态分配的优劣，特别是在内存管理和缓存局部性方面的差异。讨论双向链表、循环链表以及它们的变种在特定场景（如LRU缓存）下的应用。 栈与队列（Stack & Queue）： 不仅介绍其基本操作，还深入探讨单调栈（Monotonic Stack）在查找最近更大/更小元素问题中的巧妙应用，以及双端队列（Deque）在滑动窗口问题中的效率优势。 树结构（Trees）： 详尽解析二叉树、平衡二叉搜索树（如AVL树和红黑树的原理与维护机制，尽管在竞赛中通常使用现成的平衡树库，但理解其旋转和重平衡是至关重要的）。重点讲解二叉堆（Binary Heap）的构建、插入、删除及“堆化”过程，以及它如何作为优先队列（Priority Queue）驱动贪心和图搜索算法。 散列表（Hash Table）： 深入讲解哈希函数的构造原则（如FNV、MurmurHash），以及解决冲突的链地址法和开放寻址法（线性探测、二次探测、双重哈希）。讨论负载因子、重新哈希（Rehashing）机制对性能的影响，以及如何构建一致性哈希（Consistent Hashing）的初步概念。 图结构（Graphs）： 详尽介绍图的表示方法——邻接矩阵与邻接表，并根据图的稀疏性选择合适的表示方式。重点讲解如何用并查集（Disjoint Set Union, DSU）高效处理连通性问题，及其路径压缩和按秩合并（Union by Rank/Size）的优化技巧。 第二部分：经典算法范式与应用 本部分系统介绍解决计算问题的核心算法范式，这些范式构成了解决几乎所有复杂算法题的思维框架。 III. 搜索算法的深度探索 深度优先搜索（DFS）与广度优先搜索（BFS）： 不仅讲解基础遍历，更深入探讨如何利用它们解决迷宫、连通分量、拓扑排序等问题。强调DFS在回溯法（Backtracking）中的核心作用，以及BFS在寻找最短路径（无权图）中的不可替代性。 迭代加深搜索（Iterative Deepening Depth-First Search, IDDFS）： 分析IDDFS如何在保证最优解（最短路径）的同时，模拟BFS的完备性，同时保持DFS的空间效率。 双向搜索（Bidirectional Search）： 探讨在特定搜索空间（如双向BFS）中，如何通过从起点和终点同时进行搜索，显著减少搜索宽度和总搜索空间。 IV. 贪心算法（Greedy Algorithms） 深入解析贪心选择性质和最优子结构，这是设计贪心算法的两个关键前提。通过经典的活动安排问题、霍夫曼编码、最小生成树（MST）的贪心构造过程，展示如何选择局部最优解来推导出全局最优解。强调对贪心策略的正确性证明方法（如交换论证法）。 V. 分治策略（Divide and Conquer） 重点分析快速排序（Quick Sort）的随机化枢轴选择策略以避免最坏情况，以及归并排序（Merge Sort）在稳定性和复杂度上的优势。探讨分治法在解决“最近点对问题”（Closest Pair of Points）中的经典应用，展示其如何将$O(N^2)$问题降维至$O(N log N)$。 第三部分：动态规划与高级图论 本部分是算法学习的难点和重点，涉及最优解的构建和复杂网络结构的分析。 VI. 动态规划（Dynamic Programming, DP） 这是本书最为详尽的部分之一。动态规划的设计流程被分解为清晰的步骤：识别最优子结构、定义状态转移方程、确定状态的维度、以及进行记忆化搜索或自底向上的迭代。 一维DP： 斐波那契数列、爬楼梯问题、打家劫舍等基础模型。 二维DP： 最长公共子序列（LCS）、编辑距离（Edit Distance）、背包问题（0/1背包、完全背包、多重背包）。深入分析背包问题的状态定义和容量优化技巧。 特殊DP模型： 树形动态规划（Tree DP）的基础应用，例如最大权独立集问题。状态压缩DP（Bitmask DP）在处理涉及集合选择和排列组合问题的场景中的强大能力。 VII. 图论算法的深度应用 最短路径算法： Dijkstra算法： 详细解析其基于优先队列的优化实现，并讨论它在处理非负权边图时的效率。 Bellman-Ford算法： 探讨其处理包含负权边的图的能力，以及如何利用它来检测负权环。 Floyd-Warshall算法： 理解其动态规划思想在计算所有顶点对之间最短路径（APSP）中的应用，以及其与矩阵乘法的联系。 最小生成树（MST）： 详细比较Prim算法（基于优先队列的实现）和Kruskal算法（基于并查集的实现），分析它们在不同图结构下的性能表现。 网络流（Network Flow）： 介绍最大流/最小割定理的基本思想。详述Ford-Fulkerson方法及其基于增广路径（如使用BFS实现Edmonds-Karp算法）的迭代过程。讨论最大二分图匹配问题作为最大流问题的特例的转化方法。 第四部分：数学与高级主题 本部分涵盖了算法竞赛中经常出现的高级数学工具和计算几何的初步概念。 VIII. 数论基础在算法中的应用 模运算与大数处理： 掌握模逆元（Modular Inverse）、费马小定理、欧拉定理的应用。 快速幂（Binary Exponentiation）： 讲解如何高效计算$a^b pmod m$。 最大公约数（GCD）与最小公倍数（LCM）： 欧几里得算法及其扩展（求解线性丢番图方程）。 素性测试与质因数分解： 介绍米勒-拉宾（Miller-Rabin）素性测试的基本思想，以及如何使用试除法和更高级的方法进行质因数分解。 IX. 组合数学与概率 讲解排列组合的计算、二项式定理的应用，以及如何使用容斥原理（Inclusion-Exclusion Principle）解决复杂的计数问题。引入期望值和概率在算法设计中的初步概念。 X. 几何初步（Computational Geometry Basics） 讨论二维平面上的基本几何操作：向量运算、点积与叉积的几何意义，如何利用叉积判断点的位置关系（左转/右转/共线），以及凸包（Convex Hull）的构建算法（如Graham Scan或Jarvis March）的基础原理。 本书旨在通过清晰的理论阐述、详尽的算法步骤分解，以及对每种方法适用性与局限性的深入分析，帮助读者建立起一套系统化、可复用的算法思维体系。每一章节都配有精心挑选的案例分析，以确保理论知识能够有效地转化为解决实际复杂问题的能力。

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“试题与解析”，这两个词组合在一起，就充满了学习的希望。我一直在寻找一本能够真正帮助我理解题目本质，而不是仅仅提供答案的书。ACM-ICPC的题目以其巧妙的设计和对思维的深刻考察而闻名，单纯的刷题容易陷入“知其然不知其所以然”的境地。我希望这本书能够像一位经验丰富的教练，不仅给我提供挑战，更重要的是，能够深入浅出地讲解解题思路，剖析各种算法的应用场景，以及在面对不同类型的问题时，如何选择最合适的解决方案。我期待它能引导我思考，培养我独立解决问题的能力，而不是简单地复制粘贴代码。我特别关注那些能够教会我如何分析问题、如何将现实世界的问题抽象成计算机模型、如何设计出时间复杂度与空间复杂度最优的算法的解析。我希望这本书能成为我手中最得力的武器，让我能够自信地面对ACM-ICPC的赛场，甚至将其中的思想迁移到其他实际编程项目中。

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这本书的名字就足够吸引人——《ACM国际大学生程序设计竞赛试题与解析(1)》。作为一名渴望在算法的世界里探索和进阶的大学生，看到这个标题，我的内心瞬间被点燃了。我知道，ACM-ICPC不只是一个比赛，它更是检验一个人编程能力、算法思维、团队协作以及心理素质的综合试炼场。而这本书，仿佛是一张藏宝图，指引着我通往宝藏的道路。我期待着它能为我揭示那些隐藏在题目背后的巧妙构思，那些在赛场上能够一击制胜的算法秘诀。每一个看似简单的题目，背后往往蕴含着深刻的数学原理和精巧的逻辑设计，而我渴望学习如何去洞察这些本质，并将它们转化为高效、优雅的代码。这本书的出现，无疑是我学习道路上的一盏明灯，照亮了我前进的方向，也激起了我想要去征服那些曾经让我望而却步的难题的决心。我希望通过这本书的学习，能够系统地梳理我的算法知识体系，巩固那些基础知识，并在此基础上不断突破，掌握更多高级的算法和数据结构，为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。

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我深知，ACM-ICPC比赛的成功，离不开扎实的算法基础和丰富的实战经验。《ACM国际大学生程序设计竞赛试题与解析(1)》这本书，对我来说，就像是连接理论与实践的桥梁。我期待它能够提供大量高质量的题目，并且这些题目能够涵盖ACM-ICPC比赛中常见的题型和考点。更重要的是，我希望它的解析部分能够深入剖析题目的考察点，讲解相关的算法和数据结构，并提供清晰、可复用的代码实现。我希望通过这本书的学习，能够系统地掌握各种算法的原理、优缺点以及适用场景，并且能够学会在不同问题下选择最优的算法。我也希望这本书能够培养我的编程习惯，例如写出结构清晰、易于维护的代码，以及掌握一些常用的调试和优化技巧。

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我一直认为，ACM-ICPC比赛不仅仅是个人技术的比拼，更是团队协作的体现。虽然这本书是关于试题与解析，但我也希望它能够间接地培养我的团队协作意识。例如，在解析中，如果能够探讨不同队友可能采取的解题思路，或者在解释一个复杂的算法时，能够从不同的角度去阐述，从而方便团队成员之间的沟通和理解。我也希望这本书能够提供一些关于如何在高压的比赛环境中保持冷静和专注的建议，因为这对于团队的整体表现至关重要。我期待通过这本书的学习，不仅提升我的个人能力，更能让我对团队合作有更深刻的认识，为未来的团队项目打下基础。

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在参加过几次校内选拔赛之后，我深刻地体会到ACM-ICPC竞赛的挑战性。很多时候，感觉自己对题目有了初步的想法，但就是无法将其高效地实现，或者在调试过程中花费了大量时间。因此，我特别期待《ACM国际大学生程序设计竞赛试题与解析(1)》能够提供详尽的实现细节和调试技巧。我希望这本书不仅仅是给出代码，更重要的是，能够讲解代码是如何一步步构建起来的，每一步的逻辑是什么，以及在写代码的过程中需要注意哪些细节，才能避免常见的错误。我也希望它能够包含一些关于如何高效地进行代码测试和优化的建议。我更希望这本书能够培养我分析代码、理解他人代码的能力，因为在团队协作中，能够清晰地理解队友的代码，并与之高效配合，是至关重要的。

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我渴望成为一名优秀的程序设计竞赛选手，而《ACM国际大学生程序设计竞赛试题与解析(1)》这本书，是我实现这个目标路上的一块重要基石。我期待它能够包含一些经典的、具有代表性的ACM-ICPC题目，并且这些题目能够覆盖 ACM-ICPC 比赛的各个重要领域。我希望这本书的解析能够做到“授人以渔”，让我不仅学会如何解决眼前的题目，更能掌握解决同类问题的通用方法和技巧。我希望通过阅读这本书，能够形成一种对算法的直觉，能够在大赛的压力下，快速地分析题目，找到正确的方向。我期待这本书能够成为我案头的常客，在我每一次遇到难题时，都能从中获得启示和力量。

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作为一名初学者，我对ACM-ICPC的世界充满了好奇，也有些许畏惧。我一直在寻找一本能够引导我入门，并且让我感受到算法之美的书籍。《ACM国际大学生程序设计竞赛试题与解析(1)》这个名字，让我觉得它是一个不错的选择。我希望这本书的题目难度能够循序渐进，从易到难，让我能够逐步建立起信心。同时，我希望它的解析能够清晰明了，用最简洁的语言解释最复杂的概念，让我能够真正理解算法的思想，而不是死记硬背。我期待这本书能够教会我如何从一个模糊的题目描述中提取出关键信息，并将其转化为清晰的算法流程。我也希望这本书能够培养我解决问题的耐心和毅力，因为我知道，算法的学习并非一蹴而就，需要持续的练习和反思。

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每次在网上看到ACM-ICPC的优秀选手们信手拈来地解决那些令人头疼的题目时，我总是充满了敬佩。我知道，这背后付出了多少的努力和积累。而《ACM国际大学生程序设计竞赛试题与解析(1)》这本书，正是我想象中能够帮助我缩短差距、加快进步的工具。我听说ACM-ICPC的题目难度跨度很大，从入门级的简单题到需要深厚算法功底的难题。我希望这本书能够覆盖各个难度层次，并且在解析时，不仅提供一种解法，还能探讨多种可能的解法，分析它们的优劣，让我学习到不同算法的思想碰撞。尤其是对于那些我曾经卡住的题目，我希望这本书能够给我带来“豁然开朗”的感觉，让我明白自己当时的思维局限在哪里，以及如何才能突破。我渴望通过这本书的学习，能够建立起一套属于自己的算法思考框架，在面对新题目时，能够快速定位问题，并找到最佳的解决方案。

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作为一个对编程充满热情，但又常常感觉自己在算法学习上“摸不着门道”的学生，我一直在寻找一本能够系统性地引导我的书籍。《ACM国际大学生程序设计竞赛试题与解析(1)》这个书名，让我看到了希望。我希望这本书能够不仅仅是题目的堆砌，更重要的是它能够提供一套完整的学习路径，从基础算法讲起，循序渐进地引入更复杂的概念和技巧。我期待这本书的解析部分，能够做到详细、严谨，并且通俗易懂，能够帮助我理解算法背后的数学原理和逻辑推理。我希望在学习过程中，能够培养出一种“举一反三”的能力，掌握一种方法后，能够将其应用到解决其他类似问题上。我渴望通过这本书，能够真正理解那些ACM-ICPC比赛中常见的算法，例如图论、动态规划、数论等，并且能够熟练运用它们来解决实际问题，提升自己的编程实战能力。

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在接触了一些ACM-ICPC的题目后，我发现很多题目都涉及到一些我不太熟悉的数学知识，例如组合数学、数论等。《ACM国际大学生程序设计竞赛试题与解析(1)》这本书，如果能在题目解析中，适当地介绍和讲解相关的数学背景知识，对我来说将是巨大的帮助。我希望它不仅仅提供解题思路，还能让我了解到这些算法背后的数学原理，从而加深对算法的理解。我也希望这本书能够提供一些关于如何学习和运用这些数学知识的建议，让我能够在今后的学习中，能够更主动地去探索和掌握这些内容。同时，我期望这本书能够引导我思考如何将这些数学知识与计算机科学相结合，创造出更强大的算法和解决方案。

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