ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用

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出版者:
作者:陈宇 编
出品人:
页数:244
译者:
出版时间:2012-3
价格:32.00元
装帧:
isbn号码:9787560332901
丛书系列:
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具体描述

《ACM-ICPC程序设计系列:数论及应用》系统地介绍了初等数论的基本知识和相应算法设计常用方法,并结合具体的实例给出解题思想和程序,力求在注重介绍数论基本知识的同时,突出学习方法和实践技巧的介绍。全书共分7章,包括数的整除性问题、素数问题、同余问题、不定方程的解法、同余式定理及其应用、乘性函数问题和密码学中的数论问题,覆盖了初等数论算法所需的知识点,并附有大量的应用实例。书中的代码规范、简洁、易懂,不仅能帮助读者理解算法原理,还能教会读者很多实用的编程技巧。

《ACM-ICPC程序设计系列:数论及应用》既可以作为高等院校信息与计算科学、计算机专业及信息安全专业的数论教材,也可以作为计算机竞赛的培训教材,还可供计算机软件研发人员参考。

《数学的乐章:从整数到抽象的奇妙旅程》 数学,这门古老而又充满活力的学科,如同一个无垠的宇宙,等待着我们去探索其深邃的奥秘。本书旨在引领读者踏上一段引人入胜的数学之旅,从最基础的整数世界出发,逐步深入到抽象的数学概念,揭示数学的内在逻辑和无穷魅力。我们将一起剖析那些看似寻常却蕴含深刻智慧的数论知识,并展示它们如何在现实世界中绽放出璀璨的光芒。 第一篇:数字的根基——整数的智慧 我们从最熟悉也最基础的数字——整数——开始。整数是数学的基石,理解它们的基本性质,是通往更广阔数学世界的钥匙。 整除性与质数: 我们将深入探讨整除的概念,理解一个数如何被另一个数整除。在此基础上,我们将揭示质数的神秘面纱。质数,那些只能被1和自身整除的独特数字,它们是数学世界中的“原子”,无数的整数都由它们构成。我们将学习如何识别质数,理解质数定理的意义,以及它们在密码学等领域的关键作用。 同余理论: 同余,一个关于“余数相同”的美妙关系,它为我们打开了理解周期性现象和模运算的大门。我们将学习同余的基本性质,了解模运算的强大之处,并探讨它如何应用于时钟问题、日期计算等日常情境,甚至在计算机科学中扮演着不可或缺的角色。 线性同余方程与中国剩余定理: 当我们面临一组看似独立的同余条件时,如何找到一个能够同时满足所有条件的数?线性同余方程和著名的中国剩余定理将教会我们解决这类问题的优雅方法。我们将理解这些定理的原理,并学习如何运用它们来解决复杂的组合问题。 数论函数: 数论函数是专门研究整数性质的函数,它们就像数学中的“显微镜”,帮助我们更细致地观察和分析整数的结构。我们将介绍欧拉函数、莫比乌斯函数等重要的数论函数,理解它们的定义、性质以及它们在数论研究中的重要地位。 第二篇:构造与抽象——进阶的数学语言 在掌握了整数的基础后,我们将进一步探索更抽象、更具构造性的数学领域,了解数学如何构建更复杂的结构并抽象出普适性的规律。 群论基础: 群,是现代代数中的一个核心概念,它描述了一类具有特定运算性质的集合。我们将从最简单的例子出发,理解群的定义和基本性质,例如结合律、单位元和逆元。我们将看到群论如何抽象出对称性、变换等概念,并广泛应用于物理学、化学以及密码学等多个领域。 环与域: 在群的基础上,我们进一步引入环和域的概念。环增加了加法和乘法两种运算,并要求它们满足一定的分配律等性质;而域则在此基础上进一步要求乘法运算的逆元存在。我们将理解这些抽象结构的定义和区别,并认识到它们在多项式理论、线性代数等领域的重要性。 模算术的进阶: 我们将回到模算术,但这次将以更抽象和系统的角度来审视它。我们将探讨模n下的剩余类,理解它们如何构成一个环(或者在素数模p下构成一个域),并研究模算术中的乘法逆元、阶等概念,为理解更复杂的数论算法打下基础。 有限域: 有限域是只包含有限个元素的域,它们在密码学、编码理论和数字信号处理等领域有着至关重要的应用。我们将学习有限域的构造方法,理解它们的代数性质,并窥见它们如何在信息时代发挥关键作用。 第三篇:数学的运用——智慧的闪光 数学的魅力不仅在于其抽象的理论,更在于它能够解决现实世界中的问题,并驱动科技的进步。 公钥密码学中的数论: 在这个信息爆炸的时代,数据安全至关重要。我们将揭示数论如何在公钥密码学中扮演核心角色,例如RSA算法的原理,以及它如何利用大数分解的困难性来保障通信安全。 编码理论与纠错: 如何在传输数据时避免错误,或者在接收数据时纠正错误?我们将探讨编码理论,并了解数论如何帮助我们设计高效的纠错码,确保信息的可靠传输。 算法分析与优化: 数学是分析算法效率的有力工具。我们将学习如何运用数论和代数工具来分析算法的时间复杂度和空间复杂度,从而设计出更优化的算法。 本书的编写旨在循序渐进,从易到难,通过清晰的解释、丰富的例子和适量的练习,帮助读者建立坚实的数学基础,培养严谨的逻辑思维,并体会数学之美。无论您是数学爱好者,还是希望在计算机科学、密码学等领域有所建树的学生,相信本书都将为您提供宝贵的知识和启迪,让您在数学的世界里,发现更多的可能,奏响属于您自己的智慧乐章。

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读后感

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用户评价

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《ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用》这本书,是我近段时间以来阅读过的最令我印象深刻的编程类书籍之一。我原本以为它会像其他同类书籍一样,充斥着各种炫技式的算法讲解,但这本书却出乎意料地注重基础和思想的传达。它将数论的精髓,以一种非常易于理解的方式,展现在了我们面前。 我尤其欣赏作者在讲解“线性同余方程组”时所展现出的严谨性。不仅仅是给出了求解的公式和步骤,更重要的是,它详细解释了每个步骤的数学原理,以及在计算机实现过程中可能遇到的问题,比如如何处理负数取模,以及如何避免不必要的计算。书中通过几个精心挑选的ACM题目,将这些抽象的数论概念具象化,让你能够亲手去实践,去感受数论的强大之处。阅读过程中,我不仅巩固了自己对数论的理解,还学到了许多之前从未接触过的优化技巧和编程思路。

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我最近入手了一本《ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用》,本来是冲着ACM-ICPC这个金字招牌来的,以为会是一本纯粹的算法竞赛指导手册,但读下来之后,感觉这本书的“应用”二字,远比我想象的要深刻和广阔。它并非仅仅罗列一堆数论的定理和公式,然后告诉你如何套用它们来解决ACM题目。相反,这本书更像是一位经验丰富的导师,耐心地引导读者去理解数论概念背后的数学思想,以及这些思想如何在实际的编程世界中落地生根,开花结果。 书中的内容,对于那些习惯于“题海战术”的读者来说,可能会显得有些“慢热”。它不会直接给出解决某个特定类型问题的模板代码,而是会从最基础的数论概念入手,比如整除、同余、模运算这些我们耳熟能详的概念,但它会从一个全新的视角去剖析它们,比如如何将这些抽象的概念与计算机的二进制表示、硬件的运算机制联系起来。作者在讲解过程中,经常会插入一些“思考题”,这些题目看似简单,实则直击要害,迫使你去深入思考每一个算法的本质,而不是停留在表面。我印象最深刻的是关于“欧拉函数”的讲解,书中不仅仅是讲解了它的定义和性质,还花了相当大的篇幅去探讨它与“群论”的联系,以及它在加密算法中的应用。这种深度的挖掘,让我对数论的理解从“工具”升华到了“思想”。

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阅读《ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用》这本书,就像是在进行一场精彩绝伦的数学推理冒险。我一直以来对数论的印象都停留在教科书上的那些冰冷公式,但这本书完全颠覆了我的看法。它将那些看似枯燥的数论知识,通过ACM竞赛的丰富场景,变得鲜活而充满魅力。书中对于每个数论概念的引入,都非常自然,就像是在解决一个实际问题时,我们恰好需要这个工具一样。 我特别喜欢书中关于“模线性方程”的讲解。作者不仅详细地介绍了如何求解模线性方程,还深入地讨论了其在“乘法逆元”和“快速幂”等算法中的应用。更难得的是,它还提及了如何在遇到多重模数或者需要处理大数时,如何对基本算法进行优化和扩展。这本书的“应用”部分,绝对不是点缀,而是核心。它让你理解,学习数论不仅仅是为了通过比赛,更是为了掌握一种强大的解决问题的思维方式。我常常在解完一道题后,回过头去再看书中的讲解,总能发现自己之前忽略的细节和更深层次的原理。

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《ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用》这本书,绝对是数论在编程竞赛领域的一本里程碑式作品。我原本对数论的理解仅停留在一些基础的算法,但这本书记载的内容,让我对数论的认知有了质的飞跃。作者的功力深厚,将原本抽象的数学概念,通过贴合ACM竞赛场景的实例,讲解得淋漓尽致。 我尤其欣赏书中对于“中国剩余定理”的阐述。它不仅仅是给出了定理的公式,更是深入讲解了定理的推导过程,以及其在解决模方程组问题时的应用。书中还详细讨论了在处理大数据时,如何利用这个定理来简化计算,以及在实际编程中需要注意的各种细节,比如如何进行大数的模运算。读完这部分内容,我感觉自己对数论的理解,已经不再是简单的“调用函数”,而是能够真正理解其背后的数学逻辑,并能灵活运用到各种复杂的编程问题中。

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我最近入手了《ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用》这本书,这本书的价值,真的远不止于“ACM-ICPC”这几个字所代表的竞技含义。它更像是一本关于“如何用数论解决实际编程问题”的百科全书。作者的功力可见一斑,能够将如此深奥的数论知识,以一种通俗易懂且极具实践性的方式呈现出来。 我特别喜欢书中关于“组合数学”与数论的结合部分。它详细阐述了“卢卡斯定理”的原理,以及如何在模运算下计算组合数。更让我惊喜的是,书中还讨论了如何利用“容斥原理”来解决一些看似复杂的问题,并将这些理论与ACM竞赛中的具体题目紧密结合。这种理论与实践的完美融合,让我在学习过程中,不仅巩固了数论知识,也提升了我的编程解决问题的能力。

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《ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用》这本书,是我近期阅读过的最令人振奋的ACM相关书籍之一。它并没有满足于简单的算法罗列,而是深入挖掘了数论在编程中的实际应用,并赋予了那些抽象的数学概念以鲜活的生命力。作者的讲解思路非常清晰,他善于将复杂的数论问题,分解为易于理解的子问题,并一步步引导读者去解决。 我尤其欣赏书中对于“模意义下的离散对数”问题的探讨。它不仅仅介绍了“Baby-step Giant-step”算法,还深入分析了该算法的时间复杂度和空间复杂度,以及在不同场景下的优化策略。更重要的是,书中还提及了“Pollard's Rho 算法”在求解离散对数中的应用,并详细解释了其背后的数学原理。这本书,让我对数论在加密和安全领域的应用有了更深刻的认识,也让我看到了数论的无限可能。

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这本书《ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用》的质量,完全超出了我的预期。我之前读过不少ACM相关的书籍,但很多都过于注重技巧,而忽视了对基础理论的深入理解。而这本书,恰恰在这一点上做得非常出色。它从数论最根本的概念入手,循序渐进地引导读者走进数论的世界。 我特别喜欢书中关于“扩展欧几里得算法”的讲解。作者不仅清晰地阐述了算法的原理,还详细讲解了它在求解“模逆元”和“线性丢番图方程”中的应用。更难得的是,书中还花了不少篇幅去讨论在实际编程中,如何处理可能出现的负数取模,以及如何优化算法的效率,以应对ACM竞赛中严格的时间限制。这本书让我深刻地体会到,扎实的数论基础,是解决许多复杂ACM问题的关键。

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《ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用》这本书,对于我这个数论初学者来说,简直是量身定做的。我之前对数论的印象一直是“难懂”,但这本书用一种非常友好的方式,将那些抽象的数学概念变得生动有趣。作者的讲解风格非常细腻,每一个公式,每一个定理,都会进行详细的推导和解释。 书中对于“欧拉函数”和“费马小定理”的讲解,我印象尤为深刻。它不仅仅是介绍了这些定理的定义和性质,更重要的是,它深入探讨了这些定理在“快速幂”和“模乘法逆元”等算法中的实际应用。书中的每一个例子,都经过了精心设计,能够很好地帮助读者理解数论知识在编程中的应用。读这本书,我感觉自己不仅掌握了算法,更重要的是理解了算法背后的数学思想。

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我最近在阅读《ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用》,这本书给我的感受非常独特。它不像很多ACM指导书那样,一上来就给你抛出各种高难度算法,而是从最基础的数论概念开始,一点一点地构建起整个知识体系。作者的讲解风格非常耐心,对于一些容易混淆的概念,都会用多种角度去解释,并且配以形象的比喻。 书中对于“素数判定”和“素数筛法”的讲解,我特别喜欢。它不仅仅罗列了埃拉托色尼筛法、欧拉筛法等,还深入分析了它们的时间复杂度,以及在实际应用中,如何根据数据范围来选择最合适的筛法。更让我惊喜的是,书中还讨论了“ Pollard's rho 算法”和“Miller-Rabin 素性测试”等更高级的算法,并且对其背后的数学原理进行了深入的剖析。这让我感觉,这本书不仅仅是在教我如何解决ACM问题,更是在为我打开一扇通往更深层次数论世界的大门。

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坦白说,刚拿到《ACM-ICPC程序设计系列 数论及应用》这本书时,我内心是既期待又有些许忐忑的。毕竟,“数论”这个词汇本身就带着一股学术的严谨和一丝不易亲近的距离感。然而,这本书却成功地打破了我的这种顾虑。它以一种非常亲切和循序渐进的方式,将晦涩难懂的数论知识,巧妙地融入了ACM竞赛的实际问题之中。我特别喜欢它在介绍每一个数论概念后,都会紧跟着给出相关的ACM题目,并且对解题思路进行深入的剖析,而不是简单地给出代码。 书中的逻辑结构非常清晰,它不会让你感觉在被动地接受知识,而是引导你去主动地探索和发现。例如,在讲解“中国剩余定理”时,书中先是详细阐述了其基本原理,然后通过几个不同难度的中国剩余定理应用题,让你体会到如何将这个抽象的定理转化为具体的编程实现。更让我赞赏的是,书中还花了不少篇幅讨论了在实际编程中,由于数据类型、溢出等因素可能带来的陷阱,以及如何规避这些问题。这种对细节的关注,正是ACM竞赛中至关重要的。我个人觉得,这本书最大的价值在于,它不仅仅教会了你“怎么做”,更重要的是教会了你“为什么这么做”。

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数论入门

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