從算法到程序：從應用問題編程實踐全面體驗算法理論

定　價：￥59.00

作　者：	徐子珊著
出版社：	清華大學出版社
叢編項：
標　簽：	計算機/網絡計算機理論

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ISBN：	9787302304746	出版時間：	2013-03-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數：	572	字數：

內容簡介

　　《從算法到程序》第1章討論算法設計、分析的基本概念，第2章討論算法設計中最常用的幾個數據結構，包括鏈表、棧、隊列、二叉搜索數、散列表等。第3章討論了算法設計的兩個基本策略：漸增策略與分支策略。這3章的內容，為讀者閱讀本書以后的內容奠定了基礎。第4章討論了幾個代數計算的基本問題及其算法，包括矩陣運算、解線性方程組、多項式運算等。第5章討論了幾個關于計算幾何的基本問題及其算法，包括線段的相交判斷、平面點集的凸包計算、最鄰近點對問題等。第6章討論了關于整數運算的基本問題，包括大整數的表示與運算、最大公約數計算、模運算、素數判定及整數因數分解等。這3章內容為讀者深入學習解決各種復雜問題奠定了解決數學計算問題的基礎。第7~9章分別用回溯策略、動態(tài)規(guī)劃策略及貪婪策略研究、解決計算機應用面臨的最普遍最典型的問題組合優(yōu)化問題。第10章討論圖的搜索算法及其應用。包括深度優(yōu)先搜索、拓撲排序、有向圖的強連通分支計算、關節(jié)點計算、廣度優(yōu)先搜索、網絡最大流及二部圖的最大匹配等問題。對所有的的經典算法及數據結構，書中給出C語言的實現函數，形成一個通用的函數庫，并詳盡地加以解析。伴隨各種算法的設計、分析及程序實現，書中給出了豐富多彩的應用問題及其解決方案的討論，并給出了完整的程序代碼。所有程序代碼都經過反復調試，第十一章介紹這些代碼的使用方法。所有代碼都以隨書光盤的方式提供給讀者方便使用。本書無論是對初學算法及程序設計入門大學生讀者還是對已經在職場打拼多年的程序員并有著提高自身理論修養(yǎng)及技術水平愿望的讀者都有著開卷有益的意義。

作者簡介

　　徐子珊男，副教授。數學專業(yè)出身，長期從事高校數學、算法和程序設計教學，深受學生喜愛。曾擔任ACM/ICPC競賽教練，指導過多屆ITAT競賽。2003年在復旦大學計算機科學系做國內訪問學者，師從國內算法界前輩朱洪教授。2010年曾出版《算法設計、分析與實現》一書，受到讀者好評。該書遠銷中國臺灣地區(qū)，曾有多人來函索要書中相關代碼。2012年出版該書修訂版。

圖書目錄

第1章計算問題1
1.1計算問題及其算法1
1.1.1計算問題及其描述1
1.1.2算法及其描述2
1.1.3偽代碼的使用約定3
1.1.4算法分析4
1.1.5算法運行時間的漸近表示5
1.2數據結構6
1.2.1什么是數據結構6
1.2.2數據結構對算法效率的影響7
1.2.3字典與字典操作8
1.3程序設計10
1.3.1算法與程序10
1.3.2數據類型的抽象與代碼通用性11
1.4數據的輸入輸出13
1.4.1應用問題13
1.4.2標準輸入輸出15
1.4.3文件輸入輸出20
1.5計數問題22
1.5.1簡單模擬23
1.5.2加法原理和乘法原理25
1.5.3整數序列31
第2章數據結構基礎37
2.1線性表38
2.1.1線性表的鏈表表示38
2.1.2對鏈表的操作39
2.1.3鏈表的程序實現42
2.1.4鏈表應用47
2.2棧53
2.2.1棧的概念及其鏈表實現53
2.2.2棧的程序實現54
2.2.3棧的應用56
2.3隊列62
2.3.1隊列的概念及其鏈表實現62
2.3.2隊列的程序實現63
2.3.3隊列的應用64
2.4二叉搜索樹68
2.4.1二叉樹及其在計算機中的表示68
2.4.2二叉搜索樹76
2.4.3二叉搜索樹的查詢操作76
2.4.4二叉搜索樹中元素的增刪78
2.4.5紅?黑樹及其性質80
2.4.6紅?黑樹的操作83
2.4.7紅?黑樹的程序實現92
2.4.8二叉搜索樹的應用102
2.5散列表102
2.5.1直接尋址表與散列表102
2.5.2用拉鏈解決沖突104
2.5.3散列表的程序實現106
2.5.4散列表的應用109
第3章基本算法設計策略112
3.1漸增型算法112
3.1.1有序序列的合并問題112
3.1.2序列的劃分問題117
3.2分治算法121
3.2.1歸并排序算法122
3.2.2快速排序算法126
3.2.3序統計與選擇問題130
3.3排序問題的討論132
3.3.1排序的性質132
3.3.2比較型排序算法的時間復雜度133
3.3.3應用136
3.4堆與基于堆的優(yōu)先隊列141
3.4.1堆的概念及其創(chuàng)建141
3.4.2基于二叉堆的優(yōu)先隊列149
3.4.3應用153
第4章代數計算169
4.1矩陣及其計算169
4.1.1矩陣與向量169
4.1.2矩陣的運算171
4.1.3矩陣的性質173
4.1.4矩陣的程序實現174
4.2矩陣的LUP分解176
4.2.1LUP分解法概述177
4.2.2LU分解178
4.2.3計算LUP分解179
4.2.4程序實現182
4.3解線性方程組183
4.3.1前代法和回代法183
4.3.2用LUP分解計算矩陣的逆185
4.3.3程序實現186
4.4多項式及其計算188
4.4.1多項式及其表示188
4.4.2多項式的運算190
4.4.3FFT191
4.4.4程序實現199
4.5應用204
4.5.1多項式的泰勒展開式204
4.5.2完善序列208
4.5.3函數的有理式逼近211
第5章計算幾何218
5.1線段的性質218
5.1.1叉積及其應用219
5.1.2向量的極角222
5.1.3程序實現223
5.2判斷是否存在線段相交226
5.2.1算法描述與分析227
5.2.2程序實現230
5.3求凸殼234
5.3.1Graham掃描235
5.3.2程序實現239
5.4求最鄰近點對242
5.4.1算法描述與分析242
5.4.2程序實現245
5.5應用248
5.5.1光導管248
5.5.2最小邊界矩形255
5.5.3德克薩斯一日游260
第6章數論算法264
6.1整數的表示264
6.1.1整數的表示264
6.1.2整數的算術運算264
6.1.3程序實現269
6.1.4應用275
6.2初等數論的概念277
6.3最大公約數283
6.3.1Euclid算法284
6.3.2EUCLID算法的運行時間284
6.3.3Euclid算法的迭代版本286
6.3.4程序實現287
6.3.5應用289
6.4模運算294
6.4.1模加法和乘法295
6.4.2解模線性方程296
6.4.3元素的冪299
6.4.4應用303
6.5素數檢測305
6.5.1偽素數檢測305
6.5.2Miller?Rabin的隨機素數檢測308
6.5.3Miller?Rabin素數檢測的錯誤率310
6.5.4程序實現310
6.6整數分解313
6.6.1Pollard的ρ探索法313
6.6.2程序實現317
6.6.3應用320
第7章回溯策略323
7.1組合問題323
7.1.1組合問題的例子323
7.1.2組合問題的形式化描述325
7.2組合問題的回溯算法326
7.2.1解空間的樹狀結構326
7.2.2解決組合問題的回溯算法328
7.2.3回溯算法的框架333
7.3子集樹和排列樹339
7.3.1子集樹問題339
7.3.2排列樹問題343
7.3.3應用349
7.4用回溯算法解決組合優(yōu)化問題360
7.4.1組合優(yōu)化問題360
7.4.2用回溯策略解決組合優(yōu)化問題362
7.4.3應用365
第8章動態(tài)規(guī)劃策略37
8.1組裝線調度問題376
8.1.1問題描述376
8.1.2算法設計與分析378
8.1.3應用——牛牛玩牌381
8.2最長公共子序列386
8.2.1問題描述386
8.2.2算法設計與分析386
8.2.3程序實現389
8.2.4應用390
8.30?1背包問題398
8.3.1問題描述398
8.3.2算法設計與分析398
8.3.3程序實現401
8.3.4應用402
8.4帶權有向圖中任意兩點間的最短路徑409
8.4.1問題描述409
8.4.2算法設計與分析410
8.4.3程序實現413
8.4.4應用——牛牛聚會415
第9章貪婪策略419
9.1活動選擇問題419
9.1.1算法描述與分析419
9.1.2程序實現423
9.1.3貪婪算法與動態(tài)規(guī)劃424
9.1.4應用——海岸雷達425
9.2Huffman編碼428
9.2.1算法描述與分析428
9.2.2應用——R叉Huffman樹433
9.2.3程序實現437
9.3最小生成樹443
9.3.1算法描述與分析443
9.3.2程序實現446
9.3.3應用——北方通信網448
9.4單源最短路徑問題453
9.4.1算法描述與分析453
9.4.2程序實現456
9.4.3應用——西氣東送458
第10章圖的搜索算法465
10.1深度優(yōu)先搜索466
10.1.1算法描述與分析466
10.1.2程序實現469
10.1.3有向無圈圖的拓撲排序472
10.1.4應用——全排序478
10.2有向圖的強連通分支482
10.2.1算法描述與分析482
10.2.2程序實現486
10.2.3應用——親情號489
10.3無向圖的雙連通分支494
10.3.1算法描述與分析494
10.3.2程序實現497
10.3.3應用——雌雄大盜498
10.4廣度優(yōu)先搜索504
10.4.1算法描述與分析504
10.4.2程序實現507
10.4.3應用——攻城掠地508
10.5流網絡與最大流問題512
10.5.1算法描述與分析512
10.5.2程序實現521
10.5.3應用523
第11章代碼實驗528
11.1頭文件清單528
11.1.1基本應用類函數528
11.1.2數據結構類531
11.1.3代數記算類函數534
11.1.4計算幾何類函數536
11.1.5數論計算類函數537
11.1.6回溯搜索類函數539
11.1.7動態(tài)規(guī)劃類函數540
11.1.8貪婪策略類函數540
11.1.9圖的搜索類函數541
11.2實驗平臺的搭建542
11.2.1集成開發(fā)環(huán)境的安裝542
11.2.2實驗項目的建立542
11.3應用問題程序的運行實例544
11.3.1加載程序文件544
11.3.2調試程序545
11.3.3各應用問題加載文件清單546
11.4函數庫的擴展554
11.4.1向已有的源文件中添加新函數554
11.4.2創(chuàng)建新的源文件555
參考文獻557