A first course in combinatorial optimization

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出版者:Cambridge Univ Pr
作者:Lee, Jon
出品人:
页数:228
译者:
出版时间:2004-2
价格:$ 47.46
装帧:Pap
isbn号码:9780521010122
丛书系列:
图书标签:
  • 优化
  • 组合优化
  • 组合
  • 概念
  • 数学
  • 入门
  • optimization
  • 组合优化
  • 运筹学
  • 算法
  • 图论
  • 数学规划
  • 离散数学
  • 优化方法
  • 计算复杂性
  • 建模
  • 启发式算法
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具体描述

A First Course in Combinatorial Optimization is a text for a one-semester introductory graduate-level course for students of operations research, mathematics, and computer science. It is a self-contained treatment of the subject, requiring only some mathematical maturity. Topics include: linear and integer programming, polytopes, matroids and matroid optimization, shortest paths, and network flows. Central to the exposition is the polyhedral viewpoint, which is the key principle underlying the successful integer-programming approach to combinatorial-optimization problems. Another key unifying topic is matroids. The author does not dwell on data structures and implementation details, preferring to focus on the key mathematical ideas that lead to useful models and algorithms. Problems and exercises are included throughout as well as references for further study.

这本《组合优化导论》(A First Course in Combinatorial Optimization)旨在为初学者提供一个清晰、严谨且引人入胜的组合优化领域入门。本书不侧重于对所有算法进行详尽的列举,而是致力于构建读者对核心概念、建模技术以及问题解决策略的深刻理解,使其能够独立分析和解决实际问题。 本书的结构安排循序渐进,首先从组合优化的基本概念入手,解释什么是组合优化问题,以及它与连续优化有何不同。我们将探讨诸如整数规划、图论、网络流等核心数学工具,并展示如何利用这些工具来精确地描述和表述各种实际应用场景,例如资源分配、调度问题、路径规划以及网络设计等。 在建模部分,我们将重点关注如何将现实世界的问题转化为数学模型。这包括介绍线性规划、整数线性规划、二次规划等建模框架,并强调模型的可行性、最优性和鲁棒性。本书将通过大量的实例,引导读者掌握如何根据问题的特性选择合适的模型,并理解不同模型之间的联系与区别。例如,对于一个需要做出“是”或“否”选择的决策,我们将自然地引入二元变量,从而构建整数规划模型。 随后,本书将深入探讨求解组合优化问题的主要技术。我们不会仅仅罗列算法,而是聚焦于算法背后的思想和原理。对于整数规划,我们将详细讲解割平面法、分支定界法等经典精确求解方法,解释它们如何系统地搜索可行解空间以找到最优解。同时,我们也会介绍一些重要的图算法,如最短路径算法(Dijkstra, Bellman-Ford)、最小生成树算法(Prim, Kruskal)以及最大流最小割定理等,并阐述它们在解决网络优化问题中的关键作用。 除了精确求解方法,本书还将引导读者了解一些用于处理大规模或NP-hard问题的启发式算法和近似算法。这些算法在实际应用中往往扮演着至关重要的角色,尽管它们不能保证找到全局最优解,但能在合理的时间内给出高质量的解决方案。我们将介绍贪心算法、局部搜索、模拟退火、遗传算法等,并讨论如何在问题的复杂性与求解效率之间取得平衡。 本书的一个重要特色在于,它鼓励读者主动思考和实践。每章都配有精心设计的练习题,涵盖了从理论验证到实际建模与求解的各个层面。这些练习题旨在巩固课堂所学,激发读者的创造性思维,并培养他们将理论知识应用于解决复杂问题的能力。 《组合优化导论》的读者群体广泛,包括但不限于计算机科学、运筹学、工业工程、管理科学、数学以及相关领域的本科生和研究生。对于那些希望在学术研究或实际工作中处理离散优化问题的专业人士,本书也将提供坚实的基础和宝贵的参考。 总之,本书的目标是让读者在掌握组合优化核心概念、建模技巧和求解方法的同时,培养独立分析和解决问题的能力,为他们进一步深入研究或应用组合优化打下坚实的基础。我们相信,通过对本书内容的学习,读者将能够自信地应对各种组合优化挑战。

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读后感

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用户评价

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我对这本书内容的深度感到非常失望,它更像是一本为本科初级课程准备的“入门导览”,而非一个“初级课程”应有的全面覆盖。作者似乎过于关注概念的表面介绍,而对算法背后的深层理论推导避而不谈,或者只是蜻蜓点水地提一下,留给读者的全是大段的直觉性描述。例如,在讨论整数规划的割平面法时,书中仅仅罗列了“我们需要添加切割”这样的表述,却从未深入探讨如何有效地生成有效的割平面,诸如Gomory割或秩一割的构造过程被完全省略了。这使得读者在面对实际问题时,完全没有能力去设计或修改现有的算法框架。对于那些已经掌握了基础微积分和线性代数知识,希望向优化领域深耕的读者来说,这本书提供的知识深度远远不够,它更像是给完全没有接触过该领域的新手准备的“扫盲手册”,让人觉得时间花在了不必要的基础知识回顾上,而真正有价值的“优化技巧”却付之阙如,读完后依然感觉知识体系存在巨大的断层和空洞。

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全书的叙述风格显得异常冷漠和疏离,仿佛作者在向一个已经完全理解所有预备知识的同行做报告,而不是在指导一位初学者。语言组织上充满了冗长且晦涩的从句,大量的数学符号和希腊字母堆砌在一起,缺乏必要的过渡和解释。很多关键概念的引入缺乏铺垫,比如当作者突然引入对偶理论时,读者需要花上几分钟时间才能在大脑中重建与原始问题的联系,因为书本本身没有提供一个清晰的“桥梁”来引导我们从已知走向未知。书中对现实世界应用的案例提及得极其有限,即便有,也通常是一笔带过,缺乏对这些应用场景中具体挑战的深入剖析。这种纯粹的、脱离语境的数学陈述,使得优化理论显得空洞且抽象,难以激发读者对该领域的实际兴趣。它更像是一份用于存档的学术论文集,而非一本旨在启发和教育的优秀教材。

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这本书的习题设计简直是考验读者的耐心和毅力,它们似乎是随机从不同难度级别的资料库中拼凑起来的。前半部分章节的练习题非常基础,几乎是书中例题的简单换皮,做起来毫无挑战性;但当你翻到后半部分,尤其是涉及复杂约束条件或非凸优化的章节时,难度会突然飙升到一个不切实际的水平,很多问题要求读者去推导尚未在正文中介绍的定理,或者要求手工完成需要大量计算才能收敛的迭代过程。更令人抓狂的是,本书竟然没有提供任何形式的习题答案或详细的解题步骤。对于自学者而言,没有反馈机制的学习是极其低效的,我们无法判断自己的理解是否正确,也无法从标准解法中吸取经验。这种“光给锤子不给钉子”的教学方式,极大地打击了读者的积极性,我多次因为一道难度不匹配的习题卡住,不得不转向在线论坛和其他教材寻求辅助,这完全违背了教材应该独立承载学习任务的初衷。

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我想特别指出这本书在“算法实现”方面的彻底缺失。优化理论的学习,最终目的是为了能够将其转化为可执行的代码来解决实际问题,但这本书几乎完全忽略了计算实现的角度。它热衷于讨论算法的渐近收敛速度和最优性条件,却从未指导读者如何处理数值稳定性、浮点误差,或者如何选择合适的初始化点来规避局部最优。对于学习编程实现算法的读者来说,这本书提供的理论知识显得有些“空中楼阁”。例如,讨论到牛顿法时,它假定我们总能轻松计算出精确的海森矩阵,却对如何处理大型稀疏矩阵的存储和计算成本只字不提。我不得不去查阅其他的计算数学书籍,才能理解如何将书本上的数学公式有效地映射到计算机语言中。一本关于“优化”的教材,如果不能为读者提供从理论到实践的落地指导,那么它在实用价值上是大打折扣的,最终只会成为一本只能停留在纸面上的理论参考书。

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这本书的排版和印刷质量简直是一场灾难。打开书本,扑面而来的是一股廉价纸张特有的气味,翻页时那种干燥的摩擦声实在让人心烦。更糟糕的是,字体和插图的清晰度非常不稳定,有些关键的图表看起来模糊不清,仿佛是从一个低分辨率的扫描件里硬生生地抠出来的。我记得有一次,我在试图理解一个复杂的网络流模型时,因为图例中的箭头方向模糊不清,不得不花费额外的时间去猜测作者的意图,这完全打断了我的学习节奏。更别提那些排版上的小错误,比如段落缩进的混乱,参考文献引用的格式不统一,这些都暴露了出版方在校对环节上的敷衍态度。对于一本定价不菲的专业教材来说,这样的工艺水平是完全不可接受的,它极大地削弱了阅读体验,让人感觉自己购买的只是一份粗糙的草稿而非正式出版物。如果作者希望读者能全身心地投入到严谨的数学逻辑中,首先需要提供一个视觉上令人愉悦且信息准确的载体。这本书在这一点上,是彻底失败了。

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