图论及其算法

图论及其算法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国科学技术大学出版社
作者:殷剑宏 编
出品人:
页数:285
译者:
出版时间:2003-7
价格:18.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787312015588
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 图论
  • 计算机科学
  • 计算机技术
  • 算法与数据结构
  • 离散数学
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  • 算法
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  • 计算机科学
  • 离散数学
  • 图算法
  • 数据结构
  • 网络分析
  • 组合优化
  • 应用数学
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具体描述

本书融有向图和无向图为一整体,系统地阐述了图论的基本概念、理论、方法及其算法,内容包括图的基本概念、Euler图与Hamilton图、图论算法、树及其应用、平面图、独立集与匹配、网络流和Petri网。 书中附有大量例题和习题,而且大部分习题有详细解答。

本书选材精炼全面,内容处理恰当且有新意,立论严谨,叙述条理清晰,语言流畅。

本书可用作高校计算机、电子、信息、管理、数学等专业本科生必修课教材,也可供相关专业的研究人员、教师及图论工作者参考。

《图论及其算法》内容简介 《图论及其算法》是一本深入探讨图论基础概念、核心理论以及在实际问题中应用的权威著作。本书旨在为读者构建坚实的图论知识体系,并详细介绍与之相关的各类算法,帮助读者掌握解决现实世界复杂问题的强大工具。 一、图论基础概念与表示: 本书从最基本的图的定义出发,循序渐进地介绍了图的各种类型,包括有向图、无向图、加权图、多重图、简单图等。我们将详细阐述图的基本元素——顶点(节点)和边(弧)的概念,以及它们之间的关系。同时,书中将详细讲解图的各种表示方法,如邻接矩阵、邻接表、关联矩阵等,并分析它们的优缺点及其在不同场景下的适用性。此外,诸如图的度、子图、同构、连通性、割点、桥等基础概念也将被清晰地定义和深入地讨论,为后续章节的学习奠定坚实基础。 二、图的遍历与搜索算法: 遍历图是许多图算法的基础。本书将重点介绍两种最核心的图遍历算法:深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。我们将详细分析它们的实现原理、时间复杂度和空间复杂度,并通过大量的图示和示例代码,帮助读者理解它们如何系统地探索图的连通分量、查找路径以及发现环等。在此基础上,本书还将探讨基于DFS和BFS的派生算法,例如拓扑排序、检测有向图中的环、寻找强连通分量等,并阐述它们在任务调度、依赖关系分析等领域的应用。 三、最短路径问题: 最短路径问题是图论中最经典且应用最广泛的问题之一。本书将系统地介绍解决单源最短路径和所有顶点对最短路径的经典算法。对于单源最短路径,我们将详细讲解Dijkstra算法,包括其在边权为非负数时的正确性证明和实现细节,以及其在导航系统、网络路由等领域的应用。对于可能存在负权边的图,我们将深入分析Bellman-Ford算法,并探讨如何利用它来检测负权环。在所有顶点对最短路径方面,我们将详细讲解Floyd-Warshall算法,分析其动态规划思想,并阐述其在计算任意两点间最短距离时的优越性。 四、最小生成树问题: 最小生成树(MST)是在给定的加权无向连通图中,找到一棵连接所有顶点的子图,使得该子图中所有边的权值之和最小。本书将详细介绍构建最小生成树的两种经典贪心算法:Prim算法和Kruskal算法。我们将深入分析它们的贪心策略、实现过程、时间复杂度,并提供详细的伪代码和实际应用案例,例如网络设计、聚类分析等。 五、图的连通性与匹配问题: 本书将深入探讨图的连通性相关的概念和算法。我们将详细介绍强连通分量(SCC)及其在有向图中的查找算法,例如Tarjan算法和Kosaraju算法。这些算法在分析网络结构、程序依赖性等方面具有重要意义。此外,本书还将触及图的匹配问题,特别是二分图中的最大匹配问题,并介绍著名的Hopcroft-Karp算法和基于最大流的匹配算法,展示如何在资源分配、任务分配等问题中应用图论。 六、图的流与割问题: 网络流是图论中一个非常强大的分支,它将图的边赋予容量,研究在满足容量限制的情况下,如何最大化从源点到汇点的流量。本书将详细介绍网络流的基本概念,包括流、容量、残量网络、增广路径等。我们将重点讲解解决最大流问题的Ford-Fulkerson算法及其改进算法,如Edmonds-Karp算法,并深入分析最大流最小割定理,阐述它们在生产调度、交通优化等领域的广泛应用。 七、图的连通性与网络分析: 除了上述核心内容,本书还将涉及一些与网络分析和图的连通性相关的进阶主题。例如,我们将探讨如何计算图的各种中心性度量(如度中心性、介数中心性、接近中心性),以识别图中关键的节点和连接。同时,本书也将触及网络结构分析中的社群发现、节点聚类等概念,并介绍一些常用的算法工具,帮助读者理解和分析复杂网络的结构特征。 八、算法的实现与优化: 贯穿全书,本书不仅会深入讲解算法的理论基础和数学证明,还会提供清晰、易于理解的伪代码和实际编程实现示例。我们将讨论不同数据结构对算法性能的影响,以及如何根据具体问题选择最优的算法和数据结构。此外,本书还将关注算法的优化策略,例如利用位运算、哈希表等技巧来提高算法的执行效率。 总结: 《图论及其算法》将是一本集理论性、系统性、实践性于一体的优秀教材。通过阅读本书,读者将能够全面掌握图论的精髓,理解各类图算法的设计思想和实现方法,并能够将这些知识融会贯通,有效地解决现实世界中遇到的各种复杂问题。无论您是计算机科学的学生、研究人员,还是对数据结构与算法感兴趣的爱好者,本书都将是您宝贵的参考资料。

作者简介

目录信息

读后感

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给各位出个“简单”的题:任意六个人在一块聚会,证明其中必然有三个人相互认识或不认识。 运用图论的知识能够很简单地得以解决,很喜欢。

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给各位出个“简单”的题:任意六个人在一块聚会,证明其中必然有三个人相互认识或不认识。 运用图论的知识能够很简单地得以解决,很喜欢。

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给各位出个“简单”的题:任意六个人在一块聚会,证明其中必然有三个人相互认识或不认识。 运用图论的知识能够很简单地得以解决,很喜欢。

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给各位出个“简单”的题:任意六个人在一块聚会,证明其中必然有三个人相互认识或不认识。 运用图论的知识能够很简单地得以解决,很喜欢。

用户评价

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这本书的魅力远不止于基础概念的梳理。我尤其欣赏作者在算法部分的处理方式。对于许多经典的图算法,如广度优先搜索(BFS)、深度优先搜索(DFS)、Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法、Prim算法、Kruskal算法等,作者不仅给出了清晰的算法描述,还详细分析了它们的原理、复杂度以及适用的场景。更难能可贵的是,书中对每个算法都配以了大量的图示和伪代码,这使得理解过程不再是枯燥的文字堆砌,而是能够借助视觉化的信息,一步步地追踪算法的执行过程。这种由表及里的讲解方式,极大地降低了学习门槛,让我能够更深入地理解算法背后的逻辑,而不是仅仅记住一个“套路”。

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这本书的另一个亮点在于它对图论中一些“边缘”但又非常重要的话题的探讨。例如,在谈到图的遍历性时,作者不仅介绍了BFS和DFS,还简要提及了Hamiltonian路径和Eulerian路径等概念,虽然篇幅不多,但足以勾勒出这些问题的复杂性和研究价值。此外,书中还涉及了一些图的匹配问题,如最大匹配、完美匹配等,并介绍了如Hopcroft-Karp算法等高效求解算法,这对于理解组合优化问题有着重要的意义。这些内容的加入,使得本书的知识体系更加完整,也为有兴趣深入研究的读者提供了进一步的方向。

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我必须承认,这本书的某些部分确实具有相当的挑战性,特别是当深入到一些高级算法和证明时。然而,作者的讲解方式,包括大量的图示和详细的推导步骤,极大地帮助我克服了这些困难。书中对某些复杂证明的拆解和分析,让原本令人望而生畏的数学推理变得相对容易理解。通过反复研读和思考,我发现自己逐渐能够把握住这些证明的核心思想,并从中学习到严谨的数学思维方式,这对我今后的学术研究将大有裨益。

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对于我这样一位对图论初有接触的读者而言,这本书的循序渐进的教学方法给我留下了深刻的印象。作者从最基础的图的定义和性质开始,逐步引入更复杂的概念和算法。每一步的推进都建立在前一步的基础上,确保了学习的连贯性。我尤其欣赏作者在引入新概念时,总是会先解释它为什么重要,它解决了什么问题,然后再给出定义和性质。这种“知其所以然”的学习方式,让我能够更好地理解知识的意义,而不是机械地记忆。

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在阅读过程中,我发现作者非常注重理论与实践的结合。书中不仅有算法的理论介绍,还穿插了大量实际应用案例,将抽象的图论概念与现实世界的问题巧妙地联系起来。例如,在讲解最短路径算法时,作者联系了地图导航、网络路由等实际场景;在讨论最小生成树时,则提到了网络布线、通信线路设计等。这些案例让原本可能显得枯燥的理论变得生动有趣,也让我能够更清晰地认识到图论在解决实际问题中的强大力量,激发了进一步学习和探索的兴趣。

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总而言之,《图论及其算法》是一本内容丰富、讲解透彻、理论与实践相结合的优秀教材。它不仅为我提供了坚实的图论基础,更重要的是,它激发了我对这个领域更深层次的探索欲望。无论是对于初学者还是有一定基础的研究者,这本书都能够提供宝贵的知识和深刻的启迪。我强烈推荐这本书给所有对图论感兴趣的读者。它就像是一本精心雕琢的地图,引领我们穿越图论这片广阔而迷人的领域,发现其中的奥秘和价值。

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本书的排版和语言风格也值得称赞。整体设计清晰明了,章节划分合理,逻辑性强。作者的语言表述准确、简洁,同时又不失生动。即使是对于一些比较复杂的概念,作者也能够通过通俗易懂的类比和深入浅出的讲解,让读者能够轻松理解。更重要的是,作者在行文中始终保持着一种严谨的学术态度,但又不显得过于古板。阅读起来,感觉就像是一位经验丰富的老师在耐心细致地引导着我一步步走进图论的世界,让我感到既有挑战性,又充满乐趣。

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我特别喜欢书中提供的练习题。每一章的结尾都配备了一系列有代表性的习题,涵盖了从基础概念的理解到复杂算法的应用等各个方面。这些题目不仅检验了我对知识点的掌握程度,更重要的是,它们提供了进一步思考和探索的机会。一些题目设计得非常巧妙,能够帮助我深入理解算法的细微之处,甚至挖掘出一些隐藏的性质。我尝试着做了一些,发现通过解题,我对图论的理解又上了一个新的台阶,这种成就感是阅读理论本身无法比拟的。

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让我印象深刻的还有本书在理论深度上的挖掘。它并没有止步于常见的算法应用,而是对图论的几个核心理论问题进行了深入探讨。例如,关于图的连通性,书中不仅介绍了割点、割边、桥等概念,还详细阐述了Tarjan算法等用于查找强连通分量和双连通分量的算法,并分析了它们在网络可靠性分析等实际问题中的应用。此外,对于一些图的着色问题,如顶点着色、边着色、面着色等,作者也给出了不同算法的比较和分析,特别是对Four Color Theorem的介绍,虽然篇幅不长,但足以展现出数学的严谨与美妙,引人深思。

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拿到《图论及其算法》这本书,我怀着极大的期待,毕竟图论在计算机科学、运筹学、网络分析等众多领域都扮演着至关重要的角色。初翻这本书,最直观的感受是其内容的深度和广度。作者在引言部分就为读者勾勒出了一个宏大的图景,从图的基本概念,如顶点、边、度数、连通性,到更复杂的概念,如子图、同构、路径、环等,都进行了详尽而清晰的阐释。特别是对于不同类型的图,例如有向图、无向图、加权图、二分图、平面图等,作者都给出了严谨的定义和直观的例子,这对于初学者来说,无疑是奠定了坚实的基础。

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这本书是我在中科大时看的,很适合初学者看

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这本书是我在中科大时看的,很适合初学者看

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