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出版者:

作者:

出品人:

页数:218

译者:

出版时间:2010-7

价格:26.80元

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isbn号码:9787505894556

丛书系列:

图书标签:

• Java
• 编程
• 程序设计
• 计算机科学
• 软件开发
• 入门
• 教程
• 算法
• 数据结构
• 面向对象编程

《算法的艺术与实践》 作者： [虚构作者姓名，例如：张伟、李明] 出版社： [虚构出版社名称，例如：蓝海科技出版社] ISBN： [虚构ISBN号，例如：978-7-5086-XXXX-X] --- 内容简介： 在信息技术的广袤天地中，算法是构建一切复杂系统的基石。它们不仅是逻辑推理的体现，更是驱动现代计算能力的核心引擎。《算法的艺术与实践》旨在为读者提供一套全面、深入且富含实践性的算法知识体系，帮助读者跨越理论与实际应用的鸿沟，真正掌握高效解决问题的核心技能。 本书并非专注于某一特定编程语言的语法细节，而是将目光聚焦于算法思维的本质、数学基础的严谨性以及实际工程中的应用策略。我们相信，理解算法背后的原理比简单地记忆代码实现更为重要，它能使开发者在面对未知问题时，拥有灵活应变和创新设计的能力。 第一部分：基础构建——算法的数学与逻辑基石 本部分将为读者打下坚实的理论基础。我们首先回顾了离散数学中与算法设计密切相关的核心概念，包括集合论、图论基础以及初等数论，为后续的复杂算法理解做铺垫。 深入剖析复杂度分析： 我们将详细讲解时间复杂度和空间复杂度，不仅仅停留在“大O表示法”的表面，更会探究常数因子、渐进行为对大规模数据处理的影响。读者将学会如何精确地评估和比较不同算法的性能，理解最坏情况、最好情况及平均情况分析的实际意义。 递归与分治法： 递归作为一种强大的思维工具，贯穿于算法设计的始终。本章将通过经典的汉诺塔、斐波那契数列等案例，讲解递归的正确构建方式。随后，我们将深入探讨分治策略，分析快速排序（Quicksort）和归并排序（Mergesort）的内部机制，并对比它们在不同场景下的性能取舍。 第二部分：经典算法的深度挖掘 本部分是全书的核心，旨在系统地梳理和剖析各类经典算法，从基础排序和搜索到高级图论和动态规划。 排序算法的精进： 除了常见的插入、选择、冒泡排序外，我们将重点分析高级排序算法如堆排序（Heapsort）的构建过程，以及计数排序（Counting Sort）、基数排序（Radix Sort）等非比较排序算法的适用场景与效率边界。 图论的宏伟蓝图： 图算法是解决网络、路径规划、资源分配等问题的关键。我们详细阐述了图的表示方法（邻接矩阵与邻接表），并系统讲解了广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）的应用。重点放在最短路径算法上，包括Dijkstra算法、Bellman-Ford算法，以及在无权图和全图中的Floyd-Warshall算法，讨论了它们在处理负权边时的差异与限制。 贪心算法的艺术： 贪心算法的魅力在于其局部最优解可能导向全局最优。本章将通过最小生成树（Prim和Kruskal算法）以及霍夫曼编码等经典案例，阐述如何识别“贪心选择性质”和“最优子结构”，并警示读者贪心策略不适用的陷阱。 第三部分：计算的巅峰——动态规划与高级主题 本部分专注于算法设计中最具挑战性也最强大的技术——动态规划，并引入了计算理论的前沿概念。 动态规划的哲学： 我们将“最优子结构”和“重叠子问题”视为动态规划的两大支柱。通过最长公共子序列、背包问题（0/1和完全背包）、矩阵链乘法等经典案例，详细拆解自底向上（Tabulation）和自顶向下带备忘录（Memoization）的实现思路，帮助读者掌握状态定义与转移方程的构建技巧。 搜索与回溯： 对于NP问题求解，回溯法是主要的尝试性策略。我们将讲解如何利用剪枝技术优化回溯搜索的效率，以解决八皇后问题、数独求解等问题，强调回溯过程中状态的维护与恢复。 数据结构与算法的协同作用： 算法的效率往往受到所用数据结构的限制。本章将探讨堆（Heap）在优先队列中的应用，平衡二叉搜索树（如AVL树和红黑树）如何保证搜索和插入操作的对数时间复杂度，以及散列表（Hash Table）解决冲突的各种策略。 第四部分：工程实践与计算理论的边界 算法不仅存在于纸面上，更需要经受真实世界的考验。 高级搜索与匹配： 讲解字符串匹配算法，如KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法的原理，它如何通过构建前缀函数避免不必要的比较，实现线性时间复杂度的匹配。 计算理论的启示： 简要介绍计算复杂性理论中的P类、NP类问题，探讨P vs NP问题的意义，让读者了解哪些问题原则上就难以被高效求解，以及何时需要转向近似算法或启发式算法。 算法的优化与实践： 讨论了并行化算法的基本思想，以及在实际工程中，如何利用硬件特性（如缓存局部性）来优化算法的实际运行时间，即使渐近复杂度相同，工程实践中的优化也至关重要。 目标读者： 本书适合具备一定编程基础，希望深入理解计算机科学核心原理的在校学生、软件工程师、算法竞赛爱好者，以及所有渴望提升问题解决能力的IT专业人士。阅读本书，你将获得的不仅仅是解决特定问题的代码，更是一套能够应对未来复杂挑战的、灵活而强大的算法设计思维框架。掌握《算法的艺术与实践》，便掌握了驾驭计算世界的能力。

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