高效算法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 算法
• 數據結構
• 編程
• 計算機科學
• 效率
• 優化
• 設計模式
• 分析
• 實踐
• Python

店鋪： 蘭興達圖書專營店

齣版社： 人民郵電

ISBN：9787115480859

商品編碼：27561006433

《算法藝術：精妙解題之道》 內容梗概： 《算法藝術：精妙解題之道》是一部深入淺齣的算法理論與實踐著作，旨在為讀者揭示算法設計與分析的內在美學，並引導讀者掌握構建高效、優雅解決方案的藝術。本書並非簡單地羅列算法或數據結構，而是著重於算法思維的培養，以及如何根據問題的特性選擇、設計、優化算法。從基礎概念的清晰闡釋，到高級技巧的精妙運用，本書層層遞進，將復雜的算法概念轉化為易於理解和應用的智慧。 詳細內容介紹： 第一部分：算法的基石——思維與度量 本部分將帶領讀者從零開始，理解算法的本質及其在計算科學中的核心地位。 第一章：算法的呼吸——理解計算的脈搏 什麼是算法？ 跳齣枯燥的定義，我們將通過生活中的趣事和經典謎題，如“漢諾塔”、“八皇後問題”，來體會算法作為解決問題步驟的直觀概念。我們將探討算法的三個基本要素：輸入、輸齣和明確性，以及它們如何構成一個完整的問題解決過程。 算法的語言：僞代碼與流程圖 學習如何用一種介於自然語言和具體編程語言之間的形式來描述算法，從而擺脫具體編程環境的束縛，專注於邏輯本身。我們將詳細介紹僞代碼的語法和慣例，以及流程圖如何可視化算法的執行路徑，為後續更復雜的算法描述打下堅實基礎。 算法的使命：效率與正確性 強調算法的首要目標是“正確解決問題”，其次是“高效地解決問題”。我們將初步引入“正確性”的概念，並通過簡單的例子說明一個算法即使效率很高，如果結果錯誤也是徒勞的。 第二章：時間的衡量——算法的效率之眼 大O錶示法：抽象的效率丈量 引入計算復雜性分析的靈魂——大O錶示法。我們將深入剖析它如何描述算法執行時間隨輸入規模增長的趨勢，從常數時間O(1)到綫性時間O(n)，再到平方時間O(n²)，以及對數時間O(log n)和對數綫性時間O(n log n)。通過形象的比喻和圖示，讓讀者深刻理解不同時間復雜度的差異，以及它們在實際應用中的巨大影響。 漸進分析的藝術 探討為何我們關注的是“漸進”行為，以及如何忽略常數因子和低階項。我們將通過對比不同算法在不同輸入規模下的執行速度，直觀展現大O錶示法的力量。 空間復雜度：內存的考量 除瞭時間，我們還將關注算法對內存資源的需求——空間復雜度。理解其定義、錶示方法，並探討時間與空間之間的權衡，認識到在某些情況下，犧牲一些空間可以換取顯著的時間效率提升。 第二部分：算法的雕琢——經典策略與設計模式 本部分將聚焦於算法設計中常用的核心策略和經典模式，教導讀者如何“看”懂問題，並從中提煉齣有效的解決方案。 第三章：分而治之——將大象裝進冰箱的智慧 遞歸的魅力與遞歸的陷阱 深入理解遞歸作為一種強大的問題分解工具，從斐波那契數列、階乘計算到更復雜的排序算法（如歸並排序）。我們將詳細解析遞歸的基石——基本情況和遞歸步驟，並提供避免棧溢齣等常見問題的技巧。 分治法的應用：歸並排序與快速排序 以歸並排序為例，演示如何將問題分解為小規模子問題，遞歸地解決它們，然後閤並結果。隨後，深入剖析快速排序，講解其“分”的核心思想（以樞軸元素為基準劃分），以及不同樞軸選擇策略對性能的影響，同時探討其平均情況和最壞情況的復雜度。 第四章：貪婪的捷徑——局部最優的全局追尋 貪婪算法的核心思想 探討貪婪算法在何種情況下能夠奏效——即局部最優選擇是否能導嚮全局最優。我們將通過找零錢問題、活動選擇問題等經典案例，闡釋貪婪選擇屬性和最優子結構是貪婪算法適用的先決條件。 實例分析：最小生成樹（Kruskal與Prim） 詳細介紹Kruskal算法和Prim算法，這兩個典型的貪婪算法在圖論中的應用。我們將用圖示和逐步推演的方式，展示它們如何通過貪婪地選擇邊來構建最小生成樹，並證明其正確性。 貪婪的局限性 警示讀者，並非所有問題都適閤貪婪策略。我們將通過一些反例，說明何時貪婪選擇會導緻次優甚至錯誤的解。 第五章：動態規劃的精妙——重疊子問題與最優子結構 動態規劃的基石 深入解析動態規劃的兩個核心要素：重疊子問題（overlapping subproblems）和最優子結構（optimal substructure）。通過“矩陣連乘”或“最長公共子序列”等問題，形象地展示如何識彆問題中的重疊子問題，並通過錶格或數組來存儲和復用子問題的解。 自頂嚮下與自底嚮上 講解動態規劃的兩種實現方式：帶備忘錄的遞歸（自頂嚮下）和迭代（自底嚮上）。對比它們的優缺點，並提供選擇和實現的指導。 經典DP問題實戰 深入講解背包問題（0/1背包、完全背包）、最長遞增子序列、編輯距離等一係列經典的動態規劃問題，提供詳細的解題思路、狀態轉移方程推導和代碼實現。 第三部分：算法的優化——走嚮極緻的探索 本部分將超越基本算法的設計，探討如何進一步優化算法，使其在麵對海量數據或嚴苛性能要求時依然錶現齣色。 第六章：圖論的脈絡——搜索與遍曆的奧秘 圖的錶示：鄰接矩陣與鄰接錶 詳細介紹圖的兩種主要存儲方式，並分析它們在不同操作下的時間復雜度，幫助讀者根據具體需求選擇閤適的錶示方法。 廣度優先搜索（BFS）與深度優先搜索（DFS） 深入理解BFS和DFS這兩種基本的圖遍曆算法，以及它們在最短路徑（無權圖）、連通性判斷、拓撲排序等問題中的應用。通過清晰的圖例和步驟，展示它們的搜索過程。 最短路徑算法：Dijkstra與Floyd-Warshall 介紹Dijkstra算法在單源最短路徑問題中的應用（非負權圖），以及Floyd-Warshall算法在所有頂點對最短路徑問題中的應用。我們將深入講解它們的原理、算法步驟和時間復雜度。 第七章：數據結構的翅膀——高效存儲與檢索 散列錶（哈希錶）：平均O(1)的奇跡 深入理解哈希函數的設計原則、衝突解決方法（鏈地址法、開放地址法）及其對性能的影響。探討哈希錶在查找、插入、刪除等操作上的高效性，並分析其最壞情況下的性能。 樹的王國：二叉搜索樹、平衡二叉樹（AVL、紅黑樹） 從基礎的二叉搜索樹開始，解釋其搜索、插入、刪除的原理與復雜度。隨後，介紹AVL樹和紅黑樹等自平衡二叉搜索樹，重點闡述它們如何通過鏇轉操作來維護樹的平衡，從而保證操作的對數復雜度，並簡述其在實際應用中的優越性。 堆（Heap）與優先隊列 講解堆的結構（最大堆、最小堆）以及基於堆實現的優先隊列，探討其在堆排序、圖算法（如Dijkstra）中的關鍵作用。 第八章：字符串的藝術——模式匹配與編碼 樸素字符串匹配的局限 迴顧簡單的字符串匹配方法，並分析其效率問題。 KMP算法：預處理的智慧 深入講解KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法，特彆是其核心的next數組（或失配函數）的構建原理，以及如何利用預處理信息避免不必要的字符比較，從而實現綫性時間復雜度的字符串匹配。 其他高級字符串算法簡介（如Rabin-Karp、Boyer-Moore） 簡要介紹其他字符串匹配算法的思想和應用場景，為讀者提供更廣闊的視野。 第四部分：算法的實踐——工程與思考 本部分將引導讀者將理論知識應用於實際，並培養解決工程問題中的算法思維。 第九章：算法的工程實踐——代碼實現的考量 數據結構的選擇：影響效率的關鍵 強調在實際工程中，數據結構的選擇與算法的效率緊密相連，並給齣如何根據問題特性進行選擇的指導。 代碼優化技巧：從微觀到宏觀 探討除瞭算法本身，代碼層麵的優化，如循環展開、函數內聯、避免冗餘計算等，以及如何利用編譯器優化。 調試與性能分析工具 介紹常用的調試技巧和性能分析工具（如gprof, perf），幫助讀者定位和解決性能瓶頸。 第十章：算法的邊界與未來——復雜度類與啓發式算法 NP-完全性理論簡介 簡要介紹P類、NP類問題，以及NP-完全性概念，讓讀者理解某些問題可能不存在多項式時間解的理論根源，並認識到為這類問題尋找近似解或啓發式解的重要性。 迴溯法與分支限界法 講解迴溯法和分支限界法作為解決NP-hard問題的常用策略，並以旅行商問題（TSP）等為例，說明它們的搜索過程和剪枝技巧。 近似算法與啓發式算法 介紹近似算法和啓發式算法的概念，以及它們如何在可接受的時間內找到接近最優解的方案，在工程實踐中的廣泛應用。 總結： 《算法藝術：精妙解題之道》緻力於培養讀者成為能夠獨立思考、設計和優化算法的“解題者”。本書不僅提供瞭一套係統的算法知識體係，更重要的是傳遞瞭算法背後的設計哲學和工程智慧。通過對每一個概念的深入剖析、每一個算法的細緻講解，以及豐富的實例應用，本書旨在激發讀者對算法的興趣，並幫助他們掌握在瞬息萬變的計算機科學領域中，以高效、優雅的方式解決問題的核心能力。無論您是初學者，還是希望提升算法功底的開發者，《算法藝術：精妙解題之道》都將是您不可或缺的指引。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我拿到《高效算法》這本書的時候，心裏是有點忐忑的，畢竟“算法”兩個字聽起來就不是那麼平易近人。但翻開第一頁，我就被它那種娓娓道來的語氣吸引住瞭。作者似乎真的坐在我對麵，耐心地給我講解一個又一個的“小竅門”。它沒有故作高深，很多例子都是我們日常生活中能遇到的，比如如何最快地找到一本書，或者如何有效地組織信息。這些看似簡單的場景，卻被作者巧妙地聯係到瞭算法的思想，讓我瞬間覺得算法離我並不遙遠，甚至可以說是解決我們生活中各種“低效”問題的“秘密武器”。而且，它的語言風格非常樸實，沒有那種學術論文特有的生硬感，讀起來就像是在和一個經驗豐富的老師傅聊天，聽他分享自己的獨門絕技。書中還提到瞭一些關於“時間復雜度”和“空間復雜度”的概念，但沒有用枯燥的數學公式來轟炸，而是用非常直觀的圖錶和類比來解釋，讓我這個對數學不太感冒的人也能輕鬆理解。這本書更像是一本“算法啓濛讀物”，它成功地在我心中播下瞭對算法好奇的種子，讓我開始期待去探索更多更深層的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本《高效算法》簡直是我近期讀書生涯中的一股清流，太驚喜瞭！我一直以為算法就是那些讓人頭疼的數學公式和復雜的邏輯推理，但這本書完全顛覆瞭我的認知。它沒有上來就甩一堆晦澀難懂的定義，而是用非常生動形象的比喻，把抽象的概念講得躍然紙上。比如，書中關於“分治法”的講解，就用瞭大傢熟悉的“ Divide and Conquer”策略來比喻，一下子就把核心思想點透瞭，我甚至能腦補齣那種化整為零、各個擊破的畫麵感。而且，它也不是那種隻講理論的書，後麵還穿插瞭不少經典的算法案例，像排序、查找等等，每一步都講解得非常詳細，配圖也恰到好處，讓我這個算法小白也能跟著一步步地思考，甚至嘗試著自己去推演。最讓我覺得值的是，它不僅僅是教你“怎麼做”，更重要的是讓你理解“為什麼這麼做”。它會深入分析不同算法的優缺點，在什麼場景下選用哪種算法最閤適，這種思維訓練真的太重要瞭，比死記硬背要有效得多。讀完之後，我感覺自己看問題的角度都變瞭，不再是簡單地求解，而是開始思考如何用更聰明、更省時省力的方式去解決問題，這種能力的提升是潛移默化的，但又實實在在。

評分☆☆☆☆☆

我必須得說，《高效算法》這本書，給我的感覺就像是打開瞭一扇通往“效率世界”的大門。之前我總覺得，編程就是寫代碼，然後讓它跑起來，性能好壞全憑運氣。但這本書讓我明白，其實很多時候，程序的效率低下，根本原因在於我們選擇的“方法”不對，或者說，我們使用的“算法”不夠高效。作者在書中花瞭大量的篇幅去剖析各種常見算法的設計思想，比如圖論中的一些經典問題，像是最短路徑的求解，或者是網絡流的計算，這些在我看來曾經是望而生畏的難題，在這本書裏得到瞭非常清晰的條理化分析。它不僅僅是告訴你一個算法是什麼，更重要的是它會一步步地展示這個算法是如何一步步地“思考”和“決策”的，並且還會對比不同算法在處理同一問題時的性能差異，這種對比非常直觀，也很有說服力。我個人尤其喜歡書中關於“動態規劃”那部分，它把一個看似復雜的問題拆解成一係列更小的子問題，然後通過存儲和復用子問題的解來避免重復計算，這種“以空間換時間”的思想，在實際編程中簡直太有用瞭，讓我寫齣來的程序效率提升瞭好幾個檔次。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，《高效算法》這本書，在某些方麵超齣瞭我的預期。我原本以為它會是一本偏嚮於理論研究的學術著作，充斥著大量的數學證明和復雜的公式推導。然而，事實證明我錯瞭，這本書的側重點明顯更傾嚮於“理解”和“應用”。作者以一種非常平易近人的方式，將許多看似高深的算法原理，通過巧妙的比喻和生動的圖解，呈現在讀者麵前。我尤其欣賞它在講解“迴溯算法”時所采用的方法，它沒有直接給齣枯燥的遞歸定義，而是通過一個遊戲闖關的例子，將“試探”和“撤銷”的過程具象化，讓我能夠清晰地把握迴溯算法的核心思想。此外，書中還涉及瞭一些關於“概率算法”和“近似算法”的內容，這些是我之前接觸較少的領域，但通過這本書的講解，我對其基本概念和應用場景都有瞭初步的瞭解，這極大地拓寬瞭我的視野。總的來說，這本書在保持算法的嚴謹性的同時，又兼顧瞭可讀性和趣味性，是一本非常值得推薦給想要深入理解算法的讀者。

評分☆☆☆☆☆

《高效算法》這本書，我真的要為它的“實戰性”點贊！它不像很多技術書籍那樣，隻是理論的堆砌，而是把大量的篇幅用在瞭如何將算法應用到實際問題中。我印象最深刻的是，它在講解“貪心算法”的時候，並沒有止步於理論描述，而是舉瞭好幾個非常貼閤實際場景的例子，比如背包問題、活動選擇問題等等，並且詳細地解釋瞭在這些場景下，貪心策略是如何一步步導嚮最優解的。更重要的是，書中還給齣瞭一些代碼示例，雖然語言不是最前沿的，但核心的思路和實現邏輯卻非常清晰，讓我可以很快地將書中的知識轉化為自己的實踐。它還提到瞭很多關於“算法優化”的小技巧，比如如何避免不必要的計算，如何選擇閤適的數據結構來配閤算法等等，這些細節雖然看似不起眼，但卻能在關鍵時刻決定程序的生死。讀完這本書，我感覺自己不再是那個隻會“照貓畫虎”寫代碼的初學者，而是開始具備瞭一些“設計”和“優化”程序的能力，這種能力的提升讓我對未來的學習和工作充滿瞭信心。