具体描述
好的，这是一本关于 高级算法设计与实现 的图书简介，旨在深入探讨现代计算机科学中的核心算法及其在复杂问题解决中的应用。 --- 《高级算法设计与实现：从理论基石到工程实践》 本书定位： 本书并非基础算法的简单回顾，而是面向有一定编程基础和离散数学背景的读者，旨在提供一个全面、深入且高度实用的高级算法学习路径。它侧重于算法思想的提炼、复杂性分析的严谨性，以及如何在实际工程环境中高效地实现这些算法。 核心内容概览： 本书结构清晰，分为五大部分，层层递进，确保读者能够从理论层面理解算法的精髓，并迅速过渡到实际应用层面。 第一部分：算法设计范式的深度剖析 本部分是全书的理论基石，重点阐述解决复杂问题时最常采用的三大设计范式，并用大量精选的、非教材式的经典案例进行阐释。 1. 动态规划（Dynamic Programming, DP）的进阶应用： 我们超越了经典的斐波那契数列和背包问题，深入探讨状态转移方程的构建艺术。 多维DP与轮廓线法： 详细解析二维及以上状态DP的处理技巧，特别是引入“轮廓线”或“插头DP”（Plug DP）的思想，解决网格覆盖和连通性计数问题。 DP优化技术： 重点讲解如何将$O(N^2)$或$O(N^3)$的DP优化至$O(N log N)$甚至线性时间。内容包括凸包优化（Convex Hull Trick, CHT），以及四边形不等式（Knuth Optimization）的应用场景和证明过程。 树形动态规划（Tree DP）： 系统梳理树上依赖关系下的DP设计，包括树上最大独立集、树上匹配等问题，并引入换根（Rerooting）DP的思想以处理全局性优化。 2. 贪心算法的局限性与正确性证明： 贪心算法的魅力在于其简洁性，但其正确性并非显而易见。本章着重于如何严格证明一个贪心策略的局部最优能导向全局最优。 交换论证法（Exchange Argument）： 详细阐述该证明方法的核心步骤，并应用于区间调度、霍夫曼编码等问题。 反证法与对偶性： 探讨在某些场景下，如何通过构造一个“更优”的反例来证明当前贪心选择的优越性。 3. 分治策略的扩展与并行化思考： 除了经典的快速排序和归并排序，本章关注分治在几何计算中的应用。 最近点对问题： 详细讲解分治算法如何将二维空间问题的复杂度从$O(N^2)$降至$O(N log N)$，并着重分析“跨中线”部分的优化处理。 Strassen矩阵乘法： 作为分治思想的极致体现，分析其如何打破$O(N^3)$的瓶颈，并讨论其实际工程应用中的平衡点。 第二部分：图论算法的现代视角 本部分聚焦于复杂网络中的路径、流和连通性问题，强调算法的效率和对图结构特殊性的利用。 1. 最短路径算法的高级变体： SPFA与SLF优化： 探讨Bellman-Ford算法的实际效率优化，以及在特定稀疏图结构中SPFA的适用性。 多源最短路与距离预处理： 介绍分层图（Hierarchical Graph）和缩点技术在处理大规模地图导航中的应用，例如如何使用预计算（Precomputation）技术，如A算法中的启发式函数设计。 2. 网络流与匹配理论的深入： 本书将最大流/最小割视为一种强大的建模工具，而非孤立的算法。 最小费用最大流（MCMF）： 详细介绍如何利用势能和残余图来高效求解MCMF，并将其应用于资源分配和调度问题。 二分图/一般图匹配： 深入讲解Hopcroft-Karp算法（二分图）的复杂度优势，以及在一般图中使用带奇偶校验的交错树求解最大匹配的原理。 第三部分：计算几何与离散结构 计算几何部分不侧重于复杂的证明，而在于如何将几何直觉转化为可计算的、鲁棒的代码。 1. 计算几何基础算法的鲁棒性： 浮点数精度问题： 强调在所有几何运算中处理浮点误差的策略，如使用EPS（Epsilon）进行比较，或使用高精度运算库。 凸包（Convex Hull）算法比较： 对Graham扫描法和Jarvis步进法进行效率和实现难度的对比，并引入QuickHull的快速思想。 2. 空间数据结构的应用： 介绍如何用树形结构处理二维和三维空间查询。 K-D Tree与R-Tree： 重点分析这些数据结构在范围查询（Range Query）和最近邻搜索（Nearest Neighbor Search）中的构建、维护与性能特点。 第四部分：概率算法与近似求解 在面对NP-Hard问题时，精确求解往往不切实际。本部分介绍如何利用概率思想和近似理论获得可接受的解。 1. 随机化算法的威力： 拉斯维加斯算法（Las Vegas）与蒙特卡洛算法（Monte Carlo）： 通过实例区分两者的性质，例如使用Miller-Rabin素性测试作为蒙特卡洛算法的经典范例。 随机化在图论中的应用： 如随机增益法在最小割求解中的初步应用。 2. 近似算法理论： 近似比（Approximation Ratio）： 引入该核心概念，并分析Christofides算法（旅行商问题TSP的一个优秀近似算法）的基本思想，说明如何构造一个保证质量的解。 第五部分：高级数据结构与模板化实现 本书的实践性部分，重点展示如何构造能应对极端性能要求的数据结构，并提供高效、可复用的代码结构。 1. 树的进阶数据结构： Link-Cut Tree (LCT)： 深入讲解LCT如何动态维护森林结构上的路径信息（如路径求和、路径修改），是解决动态图问题的重要工具。 Treap与Splay Tree： 重点剖析其基于随机化或旋转操作实现平衡的原理，并展示如何用它们实现可持久化数据结构（Persistent Data Structure）。 2. 数据结构复合与在线处理： 可持久化数据结构： 讲解如何通过空间共享的技术来记录历史版本，常用于解决“查询历史状态”的问题。 分块（Square Root Decomposition）与莫队算法： 针对离线查询问题，介绍分块策略如何平衡预处理和查询时间，特别是莫队算法在处理区间信息修改和查询时的优雅应用。 目标读者： 计算机科学专业高年级学生、研究生，以及希望提升解决实际复杂计算问题的软件工程师、算法竞赛爱好者。本书假设读者熟悉标准的数据结构（如链表、树、哈希表）以及基础的算法分析方法（如大O表示法）。
作者简介
目录信息
第一章 C++Builder语言基础
第二章 “幸运52”模拟程序――初步应用
第三章 速算24扑克游戏程序――数学运算
第四章 华容道――窗体与事件处理
第五章 趣味作文――文本处理和文件操作
第六章 俄罗斯方块――图形
第七章 拯救地球游戏――动画和多媒体
第八章 北京市公交查询系统――数据库编程
第九章 拯救地球游戏二――综合应用示例
第十章 多人聊天系统――网络
· · · · · · (收起)
第二章 “幸运52”模拟程序――初步应用
第三章 速算24扑克游戏程序――数学运算
第四章 华容道――窗体与事件处理
第五章 趣味作文――文本处理和文件操作
第六章 俄罗斯方块――图形
第七章 拯救地球游戏――动画和多媒体
第八章 北京市公交查询系统――数据库编程
第九章 拯救地球游戏二――综合应用示例
第十章 多人聊天系统――网络
· · · · · · (收起)
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有