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出版者:Research & Education Assn

作者:Research and Education Association

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:224.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780878914340

丛书系列:

图书标签:

英文
GRE
计算机科学
考试准备
研究生入学考试
算法
数据结构
计算机基础
编程
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具体描述

《算法的奥秘与实践》探寻计算的本质，掌握高效的解决方案。在这个信息爆炸的时代，我们无时无刻不在与数据和算法打交道。无论是搜索引擎的精准匹配，推荐系统的个性化推送，还是人工智能的深度学习，其背后都离不开精妙的算法设计与高效的实现。本书《算法的奥秘与实践》并非一本速成的考试指南，而是一次深入的计算思维探索之旅，旨在帮助读者理解算法的核心原理，掌握解决复杂计算问题的能力，并培养出色的工程实践能力。本书将带你穿越算法的广袤领域，从基础概念出发，逐步深入到各种核心算法的设计思想、理论分析以及实际应用。我们不会简单罗列定义和公式，而是通过清晰的逻辑、生动的案例和循序渐进的讲解，让你真正理解“为什么”和“怎么做”。第一部分：算法的基石——理解与分析在进入具体算法的世界之前，理解算法的本质和评价其优劣至关重要。本部分将为你构建坚实的理论基础：计算思维的启蒙：我们将从根本上探讨什么是计算，以及如何用计算的思维方式来理解和解决问题。这包括问题的分解、模式识别、抽象和算法设计等核心要素。数学语言的魅力：深入理解算法的效率，离不开严谨的数学分析。我们将学习如何使用大O符号（Big O notation）来描述算法的时间复杂度和空间复杂度，理解渐进分析（asymptotic analysis）的意义，并掌握分析递归算法的技巧，如主定理（Master Theorem）。数据结构的精髓：算法与数据结构是相辅相成的。本部分将详细讲解各种基本数据结构，包括数组（Arrays）、链表（Linked Lists）、栈（Stacks）、队列（Queues）、哈希表（Hash Tables）以及树（Trees），并分析它们在不同场景下的适用性。第二部分：经典算法的深度剖析掌握了基础理论，我们将正式踏入算法设计的殿堂，探索那些经过时间检验的经典算法：排序的艺术：从简单的冒泡排序（Bubble Sort）、插入排序（Insertion Sort）、选择排序（Selection Sort），到更高效的归并排序（Merge Sort）、快速排序（Quick Sort）和堆排序（Heap Sort），我们将深入理解它们的实现原理、时间空间复杂度，并分析它们的稳定性、原地性等特性。查找的智慧：线性查找（Linear Search）固然简单，但对于大规模数据，二分查找（Binary Search）无疑是更优的选择。我们将探讨二分查找的原理，以及如何在各种有序数据结构上高效地进行查找。图论的探索：图（Graphs）是描述现实世界中复杂关系的强大工具。本部分将重点讲解图的表示方法（邻接矩阵、邻接表），以及核心图算法，如广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS）在遍历、连通性分析等方面的应用。最短路径与最小生成树：在网络、导航等领域，找到最优路径至关重要。我们将深入学习Dijkstra算法（迪杰斯特拉算法）和Floyd-Warshall算法（弗洛伊德-沃舍尔算法）来解决单源最短路径和所有顶点对最短路径问题，并探索Prim算法（普里姆算法）和Kruskal算法（克鲁斯卡尔算法）来构建最小生成树。第三部分：高级算法范式与应用在掌握了经典算法之后，我们将进一步拓展视野，学习更高级的算法设计范式，以应对更复杂的挑战：分治法的力量：理解如何将大问题分解为小问题，逐个解决后再合并结果，这是分治法（Divide and Conquer）的核心思想。我们将通过实例，如汉诺塔、归并排序等，来体会其精妙之处。动态规划的精炼：动态规划（Dynamic Programming）是解决具有重叠子问题和最优子结构性质问题的强大工具。本书将详细讲解如何识别动态规划问题，设计状态转移方程，并通过背包问题、最长公共子序列等经典案例，让你掌握其求解策略。贪心算法的直觉：贪心算法（Greedy Algorithms）以其简单直观的特点，在很多问题中能够快速找到最优解。我们将通过活动选择问题、霍夫曼编码等例子，理解贪心策略的运用以及其适用范围。回溯与分支限界：对于一些难以用直接方法求解的组合优化问题，回溯法（Backtracking）和分支限界法（Branch and Bound）提供了系统性的搜索策略。我们将学习如何构建搜索树，剪枝以提高效率。第四部分：计算的实践与工程化理论的掌握最终要服务于实际的工程应用。本部分将强调算法的工程化实践：算法实现的关键点：学习如何在实际编程中高效、准确地实现算法，关注代码的可读性、可维护性以及性能优化。算法的性能调优：了解常见的性能瓶颈，以及如何通过数据结构的选择、代码优化、并行计算等手段来提升算法的执行效率。面试与实际项目中的算法应用：探讨在实际工作和技术面试中，算法知识如何被考察和应用，并提供一些思考和准备方向。《算法的奥秘与实践》不仅仅是一本书，更是你成为一名卓越的软件工程师、数据科学家或算法研究者的坚实垫脚石。通过本书的学习，你将不仅仅是“知道”算法，更能“理解”算法，“设计”算法，并“应用”算法，从而在解决实际问题时，拥有更强大的洞察力和执行力。让我们一起开启这场探索计算智慧的精彩旅程吧！