Combinatorics

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出版者:Cambridge University Press
作者:Peter J. Cameron
出品人:
页数:368
译者:
出版时间:1995-1-27
价格:USD 85.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780521457613
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • Combinatorics
  • 计算机科学
  • Mathematics
  • MathCombinatorics
  • Math
  • Cambridge
  • 1995
  • 组合数学
  • 排列组合
  • 概率论
  • 图论
  • 离散数学
  • 数学建模
  • 算法设计
  • 递推关系
  • 集合论
  • 枚举算法
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具体描述

Combinatorics is a subject of increasing importance, owing to its links with computer science, statistics and algebra. This is a textbook aimed at second-year undergraduates to beginning graduates. It stresses common techniques (such as generating functions and recursive construction) which underlie the great variety of subject matter and also stresses the fact that a constructive or algorithmic proof is more valuable than an existence proof. The book is divided into two parts, the second at a higher level and with a wider range than the first. Historical notes are included which give a wider perspective on the subject. More advanced topics are given as projects and there are a number of exercises, some with solutions given.

《Combinatorics: A Journey Through the Art of Counting and Arrangement》 在这部著作中,我们将一同踏上一段引人入胜的旅程,探索组合数学这一迷人而强大的学科。组合数学,简而言之,是关于计数、排列和选择的艺术与科学。它为我们提供了一套精密的工具,用于理解和解决那些涉及离散对象集合的各种问题,从简单的计数到复杂系统的分析,无处不在。 本书将带领读者深入理解组合数学的核心概念。我们将从基础的计数原理开始,例如加法原理和乘法原理,它们是构建更复杂计数问题的基石。随后,我们将转向排列和组合,这是组合数学中最基本也是最重要的两个概念。我们将详细探讨不同类型的排列(有重复与无重复)以及组合(选择子集),并辅以大量生动有趣的例子,帮助读者建立直观的理解。 进阶的部分,我们将深入研究二项式定理及其相关的帕斯卡三角,揭示其中隐藏的优美模式和深刻联系。我们还将探讨生成函数,这是一种强大的代数工具,能够以紧凑而富有洞察力的方式表示和操纵计数序列。通过生成函数,许多看似棘手的计数问题将迎刃而解。 此外,本书还会涵盖图论中的基本概念,如节点、边、路径和圈。图论在现代科学和工程的许多领域都有着广泛的应用,从网络分析到算法设计,都离不开它。我们将学习如何使用图论的语言来建模和解决与连接、结构和路径相关的问题。 本书的一个重要组成部分还将聚焦于计数策略和技巧。我们将介绍递归关系,一种描述序列项之间关系的方法,并探讨求解递归关系的标准技术,如特征方程法。此外,我们还会涉及鸽巢原理,一种简单却极其有用的证明工具,能够用于证明许多关于存在性的结论。 本书的另一个亮点是其广泛的应用场景。我们将展示组合数学如何渗透到各种领域,包括: 计算机科学: 在算法分析、数据结构设计、密码学以及计算复杂性理论中,组合数学扮演着至关重要的角色。例如,理解算法的效率通常需要分析其操作的数量,这正是组合数学的应用。 概率论: 组合学是计算概率的基石。无论是抛硬币、抽牌还是掷骰子,理解可能结果的数量是计算概率的关键。 统计学: 抽样、回归分析以及实验设计都大量运用组合学的原理来确保研究的有效性和结果的可靠性。 物理学: 在统计力学和量子力学中,组合数学被用来描述粒子的排列和状态。 生物学: 从DNA序列的分析到生态系统中物种的相互作用,组合学提供了一种量化和理解复杂生物结构和过程的方法。 运筹学: 在优化问题、调度问题和网络流问题中,组合数学提供了解决这些实际问题的数学框架。 信息论: 编码理论、纠错码的设计都依赖于组合学的原理来提高信息传输的效率和可靠性。 本书的目标不仅仅是传授理论知识,更重要的是培养读者解决问题的能力和数学思维。每一章都包含大量的例题和练习题,旨在巩固读者对所学概念的理解,并鼓励他们独立思考和探索。从基础的计数到高级的证明技巧,本书将循序渐进,力求让每一位读者都能在组合数学的世界里找到属于自己的乐趣和启发。 无论您是初次接触组合数学的学生,还是希望深化理解的从业者,本书都将为您提供一个坚实的基础和丰富的洞见。它将激发您对数字、模式和结构的欣赏,并为您打开一扇通往更广阔数学世界的大门。准备好开始这场关于计数、排列和选择的精彩探索吧!

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书在内容深度上无疑是令人敬佩的。它不仅仅停留在基础的排列组合,而是如同一部层层递进的数学史诗,带领我深入到更复杂的计数模型和理论。我尤其喜欢作者在探讨生成函数部分的处理方式。起初,生成函数这个概念对我来说如同天书,抽象且难以把握其精髓。然而,作者通过一个接一个精心设计的例子,从解决经典的“隔板法”问题,到分析各种递归关系的闭式解,逐渐剥茧。“母函数”这个名字本身就带有一种预示性和解释力,而作者更是将这种力量通过无穷级数、泰勒展开等工具,淋漓尽致地展现出来。阅读过程中,我仿佛置身于一个巨大的数学谜题之中,每解决一个问题,就如同打开了一扇通往更深层理解的大门。作者在连接不同数学分支,比如组合学与代数、概率论之间的关系上,也做得相当出色,让我看到了数学思维的统一性。

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《Combinatorics》这本书最让我欣喜的一点,在于它对“证明”这一数学活动本身的细腻刻画。作者并没有将证明过程简单地视为“解题步骤”,而是将其视为一种逻辑的艺术和思维的体操。在许多章节,尤其是在涉及图论和 Ramsey 定理的证明时,作者会详细地解析每一步逻辑的由来,探讨是否存在其他更优雅或更具启发性的证明方式。这种对证明过程的深度挖掘,让我不仅学会了如何“得到”答案,更重要的是理解了“为什么”答案是这样。作者在解释一些非平凡的证明时,例如利用鸽巢原理解决一些存在性问题,总是能找到非常直观的类比,让我在理解证明的严谨性的同时,也感受到了一种数学的美感。

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《Combinatorics》这本书对我思维模式的改变是潜移默化的。在解决问题时,我开始更加倾向于寻找事物之间的“联系”和“结构”,而不仅仅是孤立地看待单个元素。作者在讲解图论中的一些基本概念,比如匹配、连通性等时,总是将它们置于更宏大的计数问题背景下进行讨论。这让我理解了,即使是看似独立的数学概念,在组合学的框架下,也能展现出令人惊叹的统一性和关联性。书中对“二分图匹配”的讨论,以及它与匈牙利算法的联系,让我看到了算法设计与组合原理的完美结合,也为我打开了新的思考维度。

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《Combinatorics》这本书为我提供了一种全新的认识世界的方式。它让我看到,许多看似随机或混乱的现象,背后可能隐藏着深刻的组合结构和计数规律。作者在讲解“概率”与“组合学”的联系时,通过对各种随机试验的概率计算,让我深刻体会到组合学在概率论中的基石作用。比如,在分析“生日问题”或者“抽屉原理”在概率计算中的应用时,我才真正理解了这些看似简单的组合工具,可以如此强大地解决实际问题。这本书让我意识到,数学并非仅仅是符号和公式,更是理解世界运行规律的语言。

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阅读《Combinatorics》的过程,更像是一次与自己智力极限的对话。这本书毫不避讳地呈现了数学中最精妙的部分,也毫不留情地考验着读者的逻辑推理能力。我尤其对作者在处理“组合恒等式”的部分印象深刻。许多恒等式看起来非常复杂,难以证明,但作者总能通过巧妙的组合构造,或者利用某些特殊函数的性质,将其一一攻破。这种“以柔克刚”的解题思路,让我领略到了数学智慧的魅力。在学习过程中,我多次遇到难以理解的地方,不得不停下来,查阅其他资料,或者反复回读,但每一次的克服,都带来巨大的成就感。

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总的来说,《Combinatorics》这本书是一次令人难忘的阅读旅程。它不仅拓展了我的数学知识边界,更重要的是,它锻炼了我的逻辑思维能力和解决问题的能力。即使在读完之后,书中的许多概念和证明方法仍然在我脑海中回荡,时不时地启发我以新的视角去思考问题。我尤其喜欢作者在章节结尾留下的“思考题”或“进阶挑战”,它们总能引导我去探索更深层次的知识,也让我体会到数学学习的无限可能性。这本书绝对是我学术生涯中一本值得反复阅读和珍藏的著作。

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这本《Combinatorics》简直是我近期阅读体验中最具挑战性也最令人振奋的一本。从封面设计开始,就透露出一种严谨与深邃的气息,预示着即将踏入的将是一个逻辑严密、结构精巧的数学世界。初读第一章,作者就以一种循序渐进的方式,将那些看似抽象的组合计数问题,通过生动的例子和清晰的图示,变得触手可及。例如,在介绍排列和组合的基本概念时,作者没有直接抛出公式,而是从“从一堆球中挑选几个特定颜色的球有多少种方式”这样贴近生活的场景入手,让我瞬间理解了“区分”和“不区分”在计数中的核心差异。更令我印象深刻的是,作者在讲解二项式定理时,巧妙地引入了杨辉三角,通过视觉化的方式揭示了系数之间的内在联系,这种将抽象代数与直观几何相结合的叙述方式,极大地增强了我对公式的理解和记忆。

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这本书在内容的组织上也极具匠心。它并非按照一个固定的模式推进,而是根据不同主题的内在联系,巧妙地穿插讲解。例如,在介绍某种新的计数技术时,作者可能会立即回溯到前面某个看似不相关的例子,展示该技术如何更有效地解决那个问题。这种“螺旋式上升”的教学方法,使得知识点之间的联系更加紧密,也更容易形成一个完整的知识体系。在探讨“二项式系数的性质”时,作者将多种证明方法(组合意义、代数证明、生成函数方法)并列,并分析它们的优劣,这种对比性的讲解方式,极大地加深了我对不同数学工具的理解。

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我必须承认,这本书对我来说是一次真正的思维的洗礼。它所涵盖的知识点之广泛、逻辑之严密,让我不得不放慢阅读速度,反复咀嚼。尤其是当涉及到一些高级主题,比如 Pólya 计数定理和 Burnside 引理时,我感觉自己仿佛在攀登一座知识的高峰。作者在处理这些复杂的计数问题时,并没有因为其难度而回避,而是通过层层剥离、化繁为简的讲解方式,将这些强大的工具展现在我面前。理解 Pólya 计数定理的过程,就像是在学习一种全新的“对称性语言”,它让我能够以一种前所未有的视角去审视和计算那些包含旋转、反射等对称操作的计数问题。

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这本书的叙述风格非常独特,它在保持数学的严谨性的同时,又充满了人文的关怀。作者似乎非常理解读者的可能遇到的困难,总会在关键时刻给予“提示”或者“线索”。比如,在引入一些较难的证明时,作者会先给出一些启发性的思考方向,或者指出证明的关键“拐点”,而不是直接丢出一个完整的证明。这种“引导式”的学习方式,让我感觉自己不是在被动接受知识,而是在主动地参与构建。此外,书中穿插的一些关于组合学发展历史的小故事,或者数学家们在研究过程中的趣闻轶事,也为原本可能枯燥的数学内容增添了许多趣味性和人情味。

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