Algorithms-Esa '98

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出版者:Springer Verlag
作者:Esa 9 (1998 Venice, Italy)/ Italiano, Giuseppe F. (EDT)/ Pietracaprina, Andrea (EDT)/ Pucci, Geppino
出品人:
页数:513
译者:
出版时间:
价格:95
装帧:Pap
isbn号码:9783540648482
丛书系列:
图书标签:
  • algorithms
  • string algorithms
  • combinatorics
  • data structures
  • computational complexity
  • formal languages
  • pattern recognition
  • text processing
  • combinatorial algorithms
  • theoretical computer science
  • computer science
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具体描述

好的,这是一本关于高级计算理论与现代软件工程实践的综合性教材的简介,该书旨在弥合纯理论算法研究与大规模、高性能软件系统构建之间的鸿沟。 --- 书名:计算范式:从理论极限到工业级解决方案 作者: [请自行填入作者姓名] 出版社: [请自行填入出版社名称] 内容概述 本书《计算范式:从理论极限到工业级解决方案》是一部面向高阶计算机科学学生、资深软件架构师及对计算效率有极致追求的研发工程师的深度参考手册。它摒弃了对基础数据结构和排序算法的冗余介绍,直接切入当代计算环境中最具挑战性和前沿性的领域。全书结构围绕三大核心支柱构建:极限分析与复杂性理论的深化、并行与分布式计算的架构设计,以及面向特定硬件的优化策略。 本书的宗旨是提供一套完整的工具箱,使读者不仅能理解“如何计算”,更能深刻洞察“为何这样计算更优”以及“在给定资源限制下,计算能达到的理论最佳性能边界在哪里”。 第一部分:复杂性理论的精微剖析与超越 本部分深入探讨了计算复杂性理论的最新进展,重点关注超多项式时间问题 (Non-Uniform Polynomial Time) 和近似算法的边界。 1. 渐近分析的局限与精确界定: 我们首先超越传统的 $O(cdot)$ 符号,引入高阶渐近分析,特别是在分析涉及内存访问模式和缓存效应时的细致时间复杂度模型(如 RAM 模型到 PRAM 模型到现代多核模型)的转换。详细讨论了平均情况分析与最坏情况分析的实际工程权衡。 2. NP-Hard 问题的深度策略: 面对不可避免的 NP-Hard 问题,本书提供了从实践角度出发的精细化处理方案。 参数化复杂度 (Parameterized Complexity): 详细讲解了如何基于问题的特定参数(如树宽、反馈弧集大小)设计指数时间但对该参数敏感的算法。重点分析了 FPT (Fixed-Parameter Tractable) 框架的构建与应用,例如在约束满足问题 (CSP) 和逻辑可满足性测试 (SAT) 中的实现。 内参化近似方案 (PTAS) 与全多项式时间近似方案 (FPTAS): 不仅介绍理论构建,更侧重于如何选择合适的性能保证因子 $epsilon$,以及如何在实际的优化目标函数中平衡精度和运行时间。深入探讨了割平面法(Cutting Plane Methods)在整数线性规划 (ILP) 中实现高效近似的机制。 3. 量子计算的初步影响: 虽然本书的核心是经典计算,但本章简要概述了 Shor 算法和 Grover 算法对现有公钥密码学和搜索问题的颠覆性影响,并讨论了在当前经典硬件上模拟量子算法的张量网络方法的计算成本。 第二部分:大规模系统的并行化与协调 随着摩尔定律的放缓,并行性成为提升性能的关键。本部分聚焦于如何有效地利用现代多核处理器、GPU 集群及大规模分布式环境。 4. 并行算法设计范式: 深入剖析了工作效率 (Work Efficiency) 与负载平衡 (Load Balancing) 的对立统一。 Divide-and-Conquer 的并行化: 详细对比了任务级并行和数据级并行的优劣。特别关注递归并行算法的同步开销分析,例如并行快速傅里叶变换 (FFT) 和并行矩阵乘法的 Strassen 算法的扩展。 同步与异步机制: 对比了锁、信号量、消息传递接口 (MPI) 和软件事务内存 (STM) 在不同粒度并行任务中的性能表现和死锁风险。我们提供了在 NUMA 架构上优化缓存一致性协议的实践指南。 5. 分布式计算的容错与一致性: 针对云环境和大规模数据中心,本章探讨了一致性模型的选择与实现。 共识算法的深入研究: 不仅是 Paxos 和 Raft 协议的描述,更深入探讨了它们的变体(如 Multi-Paxos、Viewstamped Replication)在网络分区容忍性 (P) 和一致性级别 (C) 之间的实际权衡。分析了 Gossip 协议在最终一致性系统中的传播延迟。 容错性与检查点/恢复: 针对长时间运行的模拟和批处理任务,详细介绍了非阻塞式检查点技术,以及如何通过最小化恢复时间来优化系统的整体吞吐量。 第三部分:面向硬件的高效能实现 理论上的最优算法若不能有效映射到物理硬件,其性能提升将是空谈。本部分是连接理论与实际硅片的桥梁。 6. 内存层次结构与 I/O 优化: 本章是本书的实践核心。详细分析了 L1/L2/L3 缓存的组织结构、预取机制和替换策略,并展示了如何重构经典算法以实现缓存友好性 (Cache-Obliviousness)。 矩阵运算的平铺 (Tiling) 与分块: 提供了 BLAS 级别 3 操作的底层实现细节,解释了如何通过精确的块大小选择来最大化 L1 和共享 L2 缓存的命中率,从而突破内存带宽限制。 外部存储访问: 针对不可放入主存的大规模数据集,讲解了外部存储排序 (External Sort) 的多路合并策略,以及如何优化磁盘寻道时间。 7. 图算法的内存与并行化挑战: 图算法因其高度不规则的内存访问模式,是优化中的硬骨头。 稀疏图表示: 深入比较了邻接表 (Adjacency List) 的各种变体(如 CSR, COO, SSSA)在不同图密度下的内存占用和遍历效率。 并行图遍历 (BFS/DFS): 介绍了如何使用代数方法 (GraphBLAS) 和顶点划分策略来有效地在多核处理器上执行大规模图搜索和最短路径计算(如 Dijkstra 和 Floyd-Warshall 的并行化)。 总结与展望 《计算范式》旨在培养读者超越标准库调用的能力,使他们能够根据特定的计算约束(硬件拓扑、数据规模、精度要求)来设计、分析和实现下一代的高效计算方案。本书的案例研究均基于前沿研究和工业界已验证的优化技术,确保所传授的知识不仅具有学术深度,更具备即时的工程价值。本书是那些渴望将算法推向性能极限的专业人士的必备读物。

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用户评价

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这本《Algorithms-Esa '98》的书名,仅仅是看到,就让我内心涌起一股研究的冲动。它不像市面上很多泛泛而谈的算法入门书,而是明确指向了一个特定的历史时期和学术事件。我猜测,这本书很可能是一份珍贵的学术会议论文集,或者是对该会议上重要算法研究成果的系统整理和深入解读。这让我对书中的内容充满了期待,因为我知道,在学术会议上诞生的思想,往往是经过了同行评审和激烈的讨论,具有相当高的理论价值和创新性。我设想,这本书的纸质和印刷质量一定会非常不错,能够支撑其内容的高度。我希望书中能够涵盖各种具有代表性的算法,并且对它们进行严谨的数学分析,包括时间复杂度和空间复杂度,以及算法的正确性证明。同时,我也希望作者们能够提供一些实际的应用案例,来展示这些算法是如何解决现实世界中的问题的。这本书不仅仅是对算法知识的传授,更是对算法研究思想和方法论的传递。我期待着,通过阅读这本书,能够更深入地理解算法的精妙之处,学习到前辈们解决复杂问题的智慧,并且能够将这些宝贵的知识运用到我自己的学习和研究中,从而在算法的海洋中,找到属于自己的方向。

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这本《Algorithms-Esa '98》的封面设计,让我感觉它不仅仅是一本技术书籍,更像是一件艺术品。字体选择、颜色搭配,都透露着一股沉静而专业的学术气息。当我翻开它,首先映入眼帘的是清晰的排版和高品质的纸张,这让我对接下来的阅读之旅充满了期待。书名中的“Algorithms”直接点明了主题,而“Esa '98”则似乎在诉说着一段历史,一段算法发展史上重要的篇章。我设想,这本书很可能收录了1998年欧洲算法会议上的重要论文,或者是由该会议的知名学者撰写的一系列算法经典。我迫不及待地想知道,书中会涵盖哪些算法?是那些我们耳熟能详的基础算法,还是那些在特定领域有着突破性进展的尖端算法?我猜想,这本书的作者们一定拥有深厚的理论功底和丰富的实践经验,他们能够将复杂的算法原理剖析得淋漓尽致,同时又能够以一种易于理解的方式呈现给读者。我期待着,在阅读过程中,能够被书中精妙的算法设计所折服,能够从那些严谨的数学证明中感受到逻辑的力量,能够通过书中提供的案例分析,将抽象的算法概念与实际应用联系起来。这本书,对我来说,不仅仅是知识的获取,更是一种思维方式的启迪,一种对问题解决之道的不懈探索。

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我之前对算法的概念只是略知一二,知道它们是计算机科学的核心,但具体到各种算法的细节和应用,总是感到有些模糊。这本书的出现,就像在我迷茫的道路上点亮了一盏灯。它的标题“Algorithms-Esa '98”本身就带有一种历史的厚重感,让我猜测这本书一定收录了在那一年重要的学术会议上提出的、具有里程碑意义的算法。我非常好奇,是什么样的创新思维,在那样的时代背景下,孕育出了如此重要的算法?是纯粹的理论突破,还是源于解决某个具体工程难题的灵感?这本书的结构一定非常精巧,循序渐进地引导读者进入算法的世界。我设想,它可能会从最基础的算法概念讲起,逐步深入到更复杂的算法设计技巧和分析方法。而且,ESA '98这个标签,让我联想到可能有很多关于“欧洲算法协会”的会议论文集萃取,这意味着这里面汇聚了当时顶尖的算法研究成果,是了解算法发展脉络的绝佳途径。我甚至在想,这本书会不会包含一些历史上的经典算法,比如图算法、排序算法、搜索算法等等,以及它们在当时是如何被提出的,又面临着怎样的挑战。这本书的价值,不仅在于它所教授的知识本身,更在于它所承载的算法发展史。它能让我站在巨人的肩膀上,去理解算法的演进,去欣赏算法之美,去感受科学研究的魅力。

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这是一本看了就让人跃跃欲试的书!封面上“Algorithms”几个字我就被深深吸引,知道这是一本关于算法的书,而且是ESA '98,这个名字本身就透着一股子研究的前沿感和学术严谨性。拿到手的时候,纸张的质感就很好,不是那种廉价的印刷品,翻阅起来很舒服,字迹清晰,排版合理,虽然我对具体的算法内容还不熟悉,但仅从书籍的物理呈现上,就给了我一个非常好的第一印象。我特别喜欢这种厚重感,感觉里面一定蕴含着大量的智慧和知识,迫不及待地想沉浸其中,去探索那些隐藏在代码背后的逻辑和思想。这本书的出现,让我对算法这个领域有了更深的敬畏,也燃起了我深入学习和研究的决心。我通常会先从目录和前言入手,了解作者的写作思路和本书的整体框架。即使我不是这方面的专业人士,也能从字里行间感受到作者的用心,试图将复杂的概念以一种易于理解的方式呈现出来。这种对读者的关怀,让我对后续的学习充满了信心。我期待着在这本书中找到那些能够点亮我思维火花的洞见,学习到那些能够解决实际问题的强大工具,并且能够将这些知识融会贯通,应用到我自己的学习和工作中去。这本书不仅仅是一本技术书籍,它更像是一扇通往算法世界的窗户,我迫不及待地想推开它,去看看里面究竟有多么精彩的世界。

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这本《Algorithms-Esa '98》给我的第一感觉是,它不仅仅是一本技术手册,更像是一本关于算法思想的哲学论述。书名中的“Esa '98”暗示了其学术背景和时代印记,我猜想这本书可能凝聚了1998年欧洲算法会议上的一些精华论文或者专题研讨成果。这让我非常期待,因为我知道,在那样的学术盛会中,往往能够碰撞出最耀眼的智慧火花,提出那些在算法领域具有开创性意义的理念和方法。我设想,这本书的语言风格可能不会像一些入门级教材那样生硬,而是会更加注重理论的深度和逻辑的严谨性,但同时又不失启发性,能够引导读者去思考算法的本质和设计哲学。也许它会通过大量的图示、伪代码以及严谨的数学证明来阐述复杂的算法,但核心在于教会读者如何去“思考”算法,而不是简单地“记住”算法。我特别好奇,在那个技术快速发展的时代,当时的算法研究者是如何看待算法的效率、复杂度和可扩展性等问题的。这本书会不会提供一些超越时代的洞见,让我们这些后来的学习者能够从中获得更深刻的启示?我期待着这本书能够帮助我建立起一套扎实的算法理论基础,更重要的是,能够培养我独立分析和设计算法的能力,让我在面对未知问题时,能够从容应对,找到最优的解决方案。

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这本书的题目,"Algorithms-Esa '98",让我立刻联想到了它可能蕴含的学术价值和历史意义。作为一个对算法有着浓厚兴趣的学习者,我总是在寻找能够深入理解算法本质的读物。这个标题暗示了这本书可能与1998年某个重要的欧洲算法会议相关,这让我猜测其中可能收录了当时最前沿的算法研究成果,或者是对经典算法进行了深入的剖析和创新。我期待着这本书的纸质印刷都能达到高品质的标准,字迹清晰,排版精美,能够给读者带来愉悦的阅读体验。我设想,这本书的内容一定相当丰富,可能从基础的算法思想讲起,逐步深入到更复杂的算法设计技巧,如动态规划、贪心算法、图论算法、近似算法等。而且,"Esa '98"这个标签,让我觉得这本书可能不仅仅是算法的简单介绍,而更侧重于对其理论分析、性能评估以及在不同场景下的应用价值进行探讨。我希望书中能够有严谨的数学证明,能够清晰地阐述算法的时间复杂度和空间复杂度,并且能够提供一些实际的例子来帮助读者理解算法的原理和应用。这本书对我来说,就像是一份珍贵的学术遗产,我希望通过阅读它,能够站在巨人的肩膀上,进一步提升我的算法素养,培养出更强的逻辑思维能力和解决问题的能力。

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我一直以来都对算法这个领域充满着好奇,尤其是当我看到《Algorithms-Esa '98》这样的书名时,更是被深深吸引。这个名字本身就透着一股子学术的气息和历史的沉淀,让我不禁联想到,这可能是一本凝聚了1998年欧洲算法会议精华的著作,汇集了当时算法研究领域最前沿的思想和成果。我猜测,这本书的作者们一定是那些在算法界享有盛誉的专家,他们用精炼的语言、严谨的逻辑,将深奥的算法理论娓娓道来。我设想,这本书的排版和印刷质量一定会非常出色,封面设计也一定简洁而富有内涵,光是拿到手里,就能感受到它厚重的分量和非凡的价值。我特别期待这本书能够涵盖广泛的算法主题,从基础的排序和搜索算法,到更复杂的图算法、字符串匹配算法,甚至是可能涉及一些当时新兴的算法领域,例如机器学习相关的算法预研。而且,“Esa '98”的标记,让我觉得这本书不仅仅是算法的介绍,更可能包含了对算法性能的深入分析,例如时间复杂度和空间复杂度的理论推导,以及各种算法在实际应用中的权衡和取舍。这本书无疑是算法领域的一块瑰宝,它能够帮助我系统地梳理算法知识体系,深化对算法的理解,并且能够从中汲取灵感,将这些宝贵的知识应用到我的学习和研究中去。

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对于一个对计算机科学抱有浓厚兴趣的人来说,一本关于“Algorithms”的书,尤其是带有“Esa '98”这样特定历史标记的书,无疑是一个巨大的诱惑。我脑海中勾勒出的画面是,这是一本汇集了当时顶尖研究者智慧的结晶,可能包含了一些在那一年欧洲算法会议上首次亮相的、具有划时代意义的算法。我设想,这本书的纸质会比较好,印刷也会相当精美,字迹清晰,排版紧凑而又不失美感,让人在阅读过程中能够心无旁骛。我尤其期待的是,这本书能够深入浅出地讲解各种算法的原理,从最基本的排序、搜索,到更复杂的图论算法、动态规划、近似算法等等。而且,“Esa '98”这个后缀,让我联想到这本书可能不仅仅是算法的罗列,更可能包含了对算法的深入分析,比如时间复杂度和空间复杂度的严谨证明,以及各种算法在不同应用场景下的优缺点比较。我猜测,作者们一定在书中花费了大量的篇幅来探讨算法的设计思想和优化策略,也许还会涉及一些与算法相关的数学理论,例如离散数学、概率论等。这本书的价值,我认为不仅仅在于它能教会我们多少种算法,更在于它能培养我们一种严谨的逻辑思维能力和解决问题的分析能力,让我们能够像那些伟大的算法科学家一样,去发现问题、分析问题、并设计出高效优雅的解决方案。

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这本书的名字《Algorithms-Esa '98》立刻吸引了我的注意力。作为一个对计算机科学怀有极大热情的学习者,我深知算法的重要性。这个名字的独特之处在于它结合了“Algorithms”这一核心概念,以及“Esa '98”这个可能代表着特定学术会议或者研究领域的年份和缩写。这让我推测,这本书可能汇集了1998年欧洲算法会议上发表的一系列具有代表性的、前沿的算法研究成果。我非常好奇,在那个时间点,算法领域有哪些重要的突破和进展?这本书的作者们是如何呈现这些复杂概念的?我设想,这本书的装帧设计一定非常考究,也许封面简洁大气,内页印刷清晰,字迹大小适中,排版合理,能够提供极佳的阅读体验。我期待这本书能够系统地介绍一系列经典的以及当时最新的算法,并且不仅仅停留在算法的描述层面,而是能够深入探讨算法的原理、设计思路、复杂性分析以及在实际应用中的优劣势。我猜想,这本书的语言风格可能会偏向学术化,但同时也力求清晰易懂,能够引导读者逐步深入理解算法的精髓。它可能还会包含一些图示、伪代码以及严谨的数学证明,来帮助读者更好地理解和掌握算法。这本书对我而言,不仅仅是一本技术书籍,更可能是一扇窗户,让我能够窥探算法发展史的某个重要节点,从中学习前人的智慧,培养自己的算法思维。

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拿到《Algorithms-Esa '98》这本书,我第一感觉就是它是一本非常有分量的著作。书名中的“Algorithms”直接点明了其核心主题,而“Esa '98”则仿佛为这本书打上了一个时代的烙印,暗示着它可能凝聚了1998年欧洲算法会议上的重要研究成果。我脑海中浮现出这本书的模样:厚重的开本,扎实的纸张,清晰的印刷,以及可能严谨又不失逻辑性的内容。我设想,这本书不会是那种浅尝辄止的算法科普读物,而是会深入到算法的本质,从理论推导到实际应用,层层剖析。我特别好奇,在1998年那个技术发展节点,当时的研究者们是如何看待算法的效率、通用性以及在复杂问题中的应用的?这本书是否会提供一些具有前瞻性的观点,或者是一些解决当时棘手算法难题的巧妙方法?我期待着,通过这本书,能够系统地学习到各种经典算法的原理和实现,更重要的是,能够培养出一种严谨的算法设计思维,学会如何分析问题的复杂度,如何权衡不同算法的优劣,以及如何在实际工程中有效地运用算法。这本书的出现,对我而言,不仅仅是知识的补充,更是一种学术的启蒙,一种对算法世界深邃之处的探索。

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