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出版者:清华大学出版社

作者:（美）Todd Feil,Joan Krone

出品人:

页数:361

译者:张明军

出版时间:2005-2

价格:39.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302100133

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• 离散数学
• math
• 离散数学
• 数学基础
• 计算机科学
• 逻辑学
• 集合论
• 图论
• 组合数学
• 算法设计
• 数据结构
• 数学建模

《算法的艺术：计算思维与实践》 这本《算法的艺术》并非一本晦涩的理论著作，而是一场通往计算思维殿堂的实践探索。它以清晰的逻辑、丰富的案例和循序渐进的方式，带领读者深入理解算法的本质，掌握解决复杂问题的强大工具。 核心理念：解构与重构的智慧 本书的核心在于“解构”与“重构”的思维模式。在面对一个问题时，我们首先要学会将其拆解成若干个更小、更易于管理的部分，这就是解构。接着，针对每一个小问题，我们思考如何用一系列清晰、明确的步骤来解决，这便是重构。算法，正是这种解构与重构过程的精妙表达。本书将通过大量实际例子，展示如何将现实世界中的问题转化为计算机可以理解和执行的步骤。 内容概览：从基础到精深，全面覆盖 本书的结构设计巧妙，从最基础的概念出发，逐步攀升至更高级的算法设计技巧。 第一部分：算法的基石 计算思维的启蒙： 抛开枯燥的定义，从生活中的趣事、经典的谜题引入，让读者初步领略算法的魅力。我们将一起探讨如何用逻辑思考来解决日常问题，理解“步骤”、“流程”、“优化”等基本概念。 基本数据结构： 数组、链表、栈、队列、树、图……这些看似抽象的名词，在本书中将变得鲜活。我们将深入剖析它们各自的特点、优势与劣势，并通过直观的图示和简单的代码示例，帮助读者理解它们在算法实现中的关键作用。 流程控制与逻辑： if-else 语句、循环、递归，这些编程的骨架将在书中得到详尽的讲解。我们会强调如何运用这些工具来构建清晰、高效的算法，并讨论不同控制结构的适用场景。 复杂度分析： 为什么有些算法快，有些慢？本书将深入浅出地介绍时间复杂度和空间复杂度，教授读者如何分析算法的效率，并理解“O”符号的含义。这对于选择最优算法至关重要。 第二部分：经典算法的修炼 搜索算法： 从简单的线性搜索到高效的二分搜索，再到图论中的深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），我们将一步步揭示搜索的奥秘。读者将学习如何利用不同的搜索策略来快速定位信息。 排序算法： 冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序……这些耳熟能详的排序算法将被一一剖析。本书将不仅仅是介绍它们的实现，更会深入探讨它们的工作原理、效率差异以及在不同场景下的应用。 贪心算法： 总是做出当下最优选择，就一定能得到全局最优解吗？本书将通过背包问题、活动选择问题等经典案例，讲解贪心算法的适用条件和设计思路，让读者领略其“局部最优导向全局最优”的智慧。 分治算法： 将大问题分解成小问题，逐个击破。本书将深入讲解分治法的思想，并通过二分查找、归并排序、汉诺塔等例子，展示其强大的问题解决能力。 动态规划： 解决重叠子问题和最优子结构。这部分将是本书的重头戏。通过斐波那契数列、最长公共子序列、背包问题等经典问题，读者将逐步掌握动态规划的核心思想：状态定义、状态转移方程的构建以及边界条件的设置。我们将强调如何避免重复计算，从而实现高效求解。 第三部分：算法的进阶与应用 图论算法： 最小生成树（Prim, Kruskal）、最短路径（Dijkstra, Floyd）、拓扑排序等。图作为一种强大的建模工具，在网络、社交、路径规划等领域有着广泛应用。本书将带领读者探索图算法的魅力，理解它们在实际问题中的应用。 字符串算法： KMP 算法、Boyer-Moore 算法等。高效的字符串匹配是文本处理、搜索引擎等应用的基础。本书将介绍这些经典算法，让读者了解如何快速准确地在文本中查找模式。 概率算法与随机化算法： 在某些问题上，概率的力量能带来意想不到的效率提升。本书将简要介绍概率算法的思想，并通过蒙特卡罗方法等示例，展示其在近似计算和优化中的作用。 算法设计的策略与技巧： 除了具体的算法，本书还将总结通用的算法设计原则，例如回溯法、分支限界法等，并提供如何进行算法优化、选择合适数据结构的指导。 本书特色：理论与实践的完美融合 强调“为什么”： 本书不满足于“怎么做”，更注重“为什么这样做”。我们会深入分析算法背后的数学原理和逻辑推理，帮助读者建立扎实的理论基础。 丰富的可视化： 枯燥的算法通过生动的图示和动画（在电子版中）会变得异常直观。我们将通过大量的图解来展示算法的执行过程，让读者“看得懂”、“想明白”。 代码示例与练习： 每种算法都配有简洁易懂的代码示例（以一种通用的伪代码或易于理解的编程语言编写），帮助读者将理论知识转化为实际操作。此外，书中还包含精心设计的练习题，从简单到复杂，帮助读者巩固所学，提升实战能力。 贴近实际应用： 在讲解算法的同时，我们会穿插介绍这些算法在现实世界中的广泛应用，例如搜索引擎的索引、社交网络的推荐、地图导航的路径规划、数据压缩、图像处理等等，让读者感受到算法的强大力量和实际价值。 引导式学习： 本书采用引导式学习方法，通过层层递进的问题和思考，鼓励读者主动探索，而非被动接受。我们希望读者在阅读过程中，能够自己发现解决问题的方法，培养独立思考和解决问题的能力。 谁适合阅读？ 计算机科学专业的学生： 为其打下坚实的算法基础，应对课程和面试。 希望提升编程技能的开发者： 学习更高效、更优化的编程方法，写出更健壮的代码。 对计算思维感兴趣的初学者： 开启认识计算世界的奇妙旅程，学习如何用逻辑和算法解决问题。 任何希望系统性学习算法的人： 无论你是学生还是从业者，本书都将是你不可或缺的指南。 《算法的艺术》将为你打开一扇通往计算思维的大门，让你不仅仅是编写代码，更能理解代码背后的智慧。这是一次挑战自我、拓展视野的旅程，一次关于逻辑、效率与美的探索。准备好，让我们一起在算法的世界里，创造无限可能！

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**评价四：** 如果要用一个词来形容这本书给我的感受，那就是“结构化”。它就像一个精心规划的城市蓝图，每一个模块——从命题逻辑到组合数学，再到代数结构——都井然有序地排列在应有的位置上。我发现，这本书最厉害的地方在于它能将看似孤立的知识点巧妙地串联起来。比如，如何利用布尔代数来简化电路，或者如何用排列组合的原理来计算密码的安全性，这些跨领域的联系在书中得到了非常清晰的展示。这种宏观的视角，让我不再将离散数学视为一堆零散的规则，而是将其视为一门统一的、描述离散世界规律的科学语言。阅读过程中，我不得不时常停下来，回顾前面的内容，因为作者总是在后续章节中调用前文的概念，这迫使我必须建立起完整的知识网络，这是一种非常高效的学习体验。

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**评价五：** 这本书给我的整体感觉是“厚重而实用”。它不光是满足了课堂教学的要求，更像是一本可以放在案头随时查阅的工具书。我特别欣赏它在每一章末尾设置的“拓展阅读与历史背景”部分。这些小插曲，虽然不是解题的核心，却极大地丰富了我的文化视野，让我了解到这些数学概念是如何在人类历史长河中被发现和完善的。例如，关于鸽巢原理的起源介绍，读起来非常有趣味性。虽然全书内容涉及范围极广，但作者对细节的把控异常精准，无论是符号的定义还是术语的精确使用，都无可指摘。对于已经有一定基础的读者来说，这本书提供了一个极好的平台，用于查漏补缺，深化理解。它不仅仅是传授知识，更是在培养一种严谨的、面向离散世界的思维方式，其价值远超出了考试本身的要求。

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**评价三：** 这本书的排版和设计感，说实话，比我预想的要好太多了。很多专业书籍要么过于拥挤，要么色彩单调，但这本书在视觉上做到了极佳的平衡。黑白分明的字体，清晰的章节划分，以及恰到好处的留白，都让长时间阅读的疲劳感大大减轻。更重要的是，书中那些复杂的数学推导过程，被分解成一个个清晰的步骤，每一步之间的逻辑跳跃性很小，这对于初学者来说简直是救命稻草。我记得有一次，我卡在一个关于偏序集的问题上很久，翻看这本书时，作者用一个非常生活化的比喻解释了“哈斯图”，瞬间茅塞顿开。这本书的语言风格是那种沉稳而富有启发性的，它既有学术的严谨，又保留了一份引导者特有的耐心和鼓励。我感觉自己不是在啃一本教科书，而是在跟随一位经验丰富的导师进行一对一的辅导。

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**评价二：** 坦白说，我一开始对这本书是抱着“不得不读”的心态去看的，毕竟它在课程大纲里占据了核心地位。然而，随着阅读的深入，我发现自己渐渐沉浸其中，甚至有些爱不释手。这本书的作者显然对教学有着深刻的理解，他没有止步于公式的堆砌，而是将离散数学置于实际应用的背景下进行阐释。例如，在讲解图论时，书中引用的网络路由和社交网络分析的案例，让我立刻理解了这些抽象概念的实际价值。书中习题的设计也十分精妙，难度梯度把握得恰到好处，既有巩固基础的常规练习，也有激发思考的开放性难题。我特别欣赏它在算法复杂度分析方面的处理，那种对效率的关注，体现了现代数学与计算科学的紧密联系。这本书无疑为我构建起了一套坚实的理论基础，让我不再惧怕那些看似高深的数学符号。

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**评价一：** 最近翻开这本书的时候，我完全被它的深度和广度所震撼。它就像一座知识的迷宫，每一章都充满了新的挑战和惊喜。作者在讲解基础概念时，那种由浅入深、层层递进的叙述方式，让原本枯燥的理论变得生动起来。尤其是在处理那些抽象的集合论和逻辑推理部分时，书中的例子和图示简直是神来之笔，它们像一盏盏明灯，照亮了我前行的道路。我特别喜欢它对证明方法的详细阐述，从归纳法到反证法，每一种都被拆解得清清楚楚，让我仿佛亲身参与了一场思维的探险。这本书的结构安排也极其合理，从最基础的元素搭建起整个知识体系，让我对离散数学这门学科有了前所未有的系统认知。读完后，我感觉自己的逻辑思维能力得到了极大的锻炼，看待问题的方式也变得更加严谨和全面了。这绝对是数学爱好者和计算机科学学生的宝藏。

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