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算法設計與分析(第5版·微課視頻版) 版權信息
- ISBN：9787302681267
- 條形碼：9787302681267 ; 978-7-302-68126-7
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
算法設計與分析(第5版·微課視頻版) 本書特色
本書第1版被評為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。
前4版累計印刷30余次，深受讀者好評。
力爭淺顯易懂地講解較深奧的算法設計策略和算法分析方法。
書中的例題選擇力求簡單但具有代表性，從分析問題開始，經模型建立，再進行算法設計（包括數據結構設計）和算法分析。
注重培養學生“設計”算法的能力，而不是“記憶” 算法的能力。
算法設計與分析(第5版·微課視頻版) 內容簡介
"本書內容遵循2020年發布的《ACM/IEEE計算課程體系規范》（Computing Curricula,CC）即CC2020，采用“計算”一詞作為計算機工程、計算機科學和信息技術等所有計算機領域的統一術語。本書主要介紹算法及其設計、分析的基礎知識，并通過大量例題，講解枚舉法、遞推法、分治法、貪婪算法、動態規劃及與圖搜索有關的算法策略。除此之外，還講解了算法設計基本工具的使用和算法設計中的技巧。*后通過案例的一題多解進行算法設計的實踐。算法描述采用了接近自然語言（英語）的符號，可讀性強，適合不同程序設計語言背景的讀者學習。 本書可作為高等院校計算機及相關專業高年級本科生和研究生“算法設計”課程的教材，也可作為計算機工作者、廣大程序設計愛好者和信息學愛好者的參考書。 "
算法設計與分析(第5版·微課視頻版)算法設計與分析(第5版·微課視頻版) 前言
黨的二十大報告指出： “推動戰略性新興產業融合集群發展，構建新一代信息技術、人工智能、生物技術、新能源、新材料、高端裝備、綠色環保等一批新的增長引擎。”因此這一版應用篇中增加了第7章自然語言處理及算法，意在與時俱進，提升計算機軟件開發人才核心競爭地位，培養軟件開發和研究人才。
國家973信息技術與高性能軟件基礎規劃項目首席科學家顧鈞教授和中國工程院院士李國杰教授指出，我國的軟件開發要算法先行，這樣才能推動軟件技術的研究與開發，提高我國企業軟件產品的技術競爭力和市場競爭力。
“算法設計與分析”是一門理論性與實踐性結合緊密的課程，是計算機科學與計算機應用專業的核心課程。學習算法設計可以在分析和解決問題的過程中，培養學生的抽象思維和縝密概括的能力，提高學生的軟件開發與設計能力。
全書共分四篇：
第1篇“引入篇”共兩章，從認識算法開始，介紹問題求解的步驟及算法在其中的重要地位，講解了算法效率分析的基本方法，對當前常用的算法軟件進行了概述（1.3節可作為選修）。
第2篇“基礎篇”對算法的重復操作機制——循環和遞歸的設計要點、算法中數據結構的選擇和提高算法效率的基本技巧做了講解，這些都是算法設計的重要基礎。
第3篇“核心篇”共兩章，主要介紹幾種常用的算法策略，如枚舉法、遞推法、分治法、貪婪算法、動態規劃及與圖搜索有關的算法策略，并對各種算法策略進行了總結比較。
第4篇“應用篇”共3章。第6章通過隨機序列改進前面介紹的算法效率，介紹概率經典算法； 第7章介紹了自然語言處理的基本知識； 第8章以問題為節，每節針對同一問題采用不同的數學模型、不同的數據結構或不同的算法策略進行算法設計，并進行效率分析，開闊讀者的眼界。這部分內容是對算法設計學習的實踐。
本教材建設的理念是“實用、適用”。書中的例題選擇力求簡單但具有代表性，從分析問題開始，經模型建立，再進行算法設計（包括數據結構設計）和算法分析。這樣有利于培養學生“設計”算法的能力，而不是“記憶” 算法的能力，并力爭淺顯易懂地講解較深奧的算法設計策略和算法分析方法。
本書的主要特點如下。
1） 重系統性
本書的第3篇“核心篇”摒棄同類教材中根據問題劃分章節的方法，通過對算法策略特點的概括和歸納，以同一策略下的應用差別來劃分章節，使其結構更合理、講解更系統，更加符合認知規律。同時，在各章末對算法進行比較、總結，使學生能方便、全面地掌握算法策略的本質及算法應用體系。
2） 重啟發性
本書中的例題都是經過問題分析、數學建模、數據結構設計后，才給出算法設計和算法分析的。這樣講解富有啟發性，不僅可培養學生算法設計的思維方式，還能讓學生改變被動接受知識的習慣，養成主動學習的意識， 進而提高創新能力。
3） 重適用性
第2篇“基礎篇”是從程序設計到算法設計承上啟下的內容，對問題求解的基本方法、算法基本工具的使用及提高算法效率的基本技巧做了必要的總結、歸納，相信這些內容會對普通院校的廣大學生有較大的裨益，促進其打好學習算法設計的基礎。本篇內容彌補了以往教材缺乏課程間銜接內容的缺陷，可以增強學生學習該課程的自信心，提高教學效率。
4） 重開放性
本書的第1篇對現代算法進行了概覽，旨在擴大學生的知識面，提高其對算法設計的學習興趣。本書還獨特地介紹了從算法到程序轉換的要點，引導學生不要僅停留在形式化的算法描述階段，而是應該大膽上機實現，提高學習本學科的興趣。
5） 重實踐性
第4篇“應用篇”是本書的一大亮點。該篇第8章以問題為節，每節針對同一問題采用不同的數學模型、不同的數據結構或不同的算法策略進行算法設計，擴展學生解決問題的思路，使學生學會靈活運用算法知識，而不是生搬硬套教材中的算法。同時，也可以使學生通過對多種算法設計的分析和比較來認識算法的優劣，從而設計出質量優良的算法。
在學習算法設計的過程中，有的讀者會感到所學的內容和大多數例題離現實問題較遠，似乎用途不大，這是因為現實中的問題往往比較復雜，需要具備豐富的領域知識、算法設計方法和技巧規范及軟件工程的開發規范等綜合技能。所以，本書只能通過一些簡單、抽象的例子，對基礎的算法策略進行講解，待讀者打好算法設計基礎且有足夠的問題領域知識儲備后，才能去解決實際應用問題。附錄“算法設計與分析”課程設計大綱給出一些與現實結合相對緊密的練習，區別于章節習題，希望讀者廣開思路，應用所學知識解決問題。
本書自2006年第1版出版以來，受到讀者的廣泛好評，多所院校將本書作為“算法設計與分析”課程的教材，在此，我們表示由衷的感謝！同時，我們深感重任在身，在聽取廣大讀者提出的寶貴意見的基礎上，極為慎重地對待每次改版工作。第2版主要修正了第1版中表述不準確的內容； 第3版主要增加了適合大數據高效處理的概率算法； 第4版更新了“現代常用算法概覽”一節，希望能更好地激發讀者學習算法設計與分析的興趣，同時為構建算法相關知識體系，結合教材內容增加了大量需要讀者深入思考的提示。第5版除增加了第7章，還將有的【提示】更新為更準確的【思考】或【注意】主題，其中【思考】內容更加注重教書育人的理念。本書的出版凝聚了出版社工作人員的辛勤汗水，在此感謝出版社領導和編輯們的信任與付出。
隨著信息化時代的到來，計算機開發平臺日新月異，計算機的應用也不斷拓展到各個領域，各類算法和技巧層出不窮，本書只能是“管中窺豹”。若能達到本書的初衷——使讀者掌握算法設計的基本方法和技巧、打好軟件開發的基礎，我們就深感欣慰了。
由于作者水平有限，書中不當之處敬請專家和讀者指正。
作者2024年4月
算法設計與分析(第5版·微課視頻版) 目錄
第1篇引入篇
第1章算法概述
1.1用計算機求解問題與算法
1.1.1用計算機求解問題的步驟
1.1.2算法及其要素和特性
1.1.3算法設計及基本方法
1.2算法設計步驟及描述
1.2.1算法描述簡介
1.2.2本書算法描述約定
1.2.3一個簡單問題的求解過程
1.2.4從算法到程序
1.3現代常用算法概覽
1.3.1數據壓縮及算法
1.3.2數據加密及算法
1.3.3人工智能及算法
1.3.4并行計算及算法
1.3.5搜索引擎及算法
第2章算法分析基礎
2.1算法分析體系及計量
2.1.1算法分析的評價體系
2.1.2算法的時間復雜性
2.1.3算法的空間復雜性
2.2算法分析實例
2.2.1非遞歸算法分析
2.2.2遞歸算法分析
2.3提高算法質量
2.4問題復雜度及分類
2.4.1問題時間復雜度的上界和下界
2.4.2NP完全問題
第2篇基礎篇
第3章算法基本工具和優化技巧
3.1循環與遞歸
3.1.1循環設計要點
3.1.2遞歸設計要點
3.1.3遞歸與循環的比較
3.2算法與數據結構
3.2.1原始信息與處理結果的對應存儲
3.2.2數組使信息有序化
3.2.3數組記錄狀態信息
3.2.4高精度數據存儲及運算
3.2.5構造趣味矩陣
3.2.6一維與二維的選擇
3.3優化算法的基本技巧
3.3.1算術運算的妙用
3.3.2標志量的妙用
3.3.3信息數字化
3.4優化算法的數學模型
3.4.1楊輝三角形的應用
3.4.2*大公約數的應用
3.4.3公倍數的應用
3.4.4斐波那契數列的應用
3.4.5特征根求解遞推方程
習題
第3篇核心篇
第4章基本的算法策略
4.1迭代算法
4.1.1遞推算法
4.1.2倒推算法
4.1.3用迭代算法解方程
4.2蠻力法
4.2.1枚舉法
4.2.2其他范例
4.3分而治之算法
4.3.1分而治之算法框架
4.3.2典型二分法
4.3.3二分法的相似問題
4.3.4二分法的獨立問題
4.3.5二分法的歸并問題
4.3.6非等分分治
4.4貪婪算法
4.4.1可絕對貪婪問題
4.4.2相對或近似貪婪問題
4.4.3貪婪算法設計框架
4.5動態規劃
4.5.1認識動態規劃
4.5.2動態規劃算法設計框架
4.5.3突出階段性的動態規劃應用
4.5.4突出遞推的動態規劃應用
4.6算法策略間的比較
4.6.1不同算法策略特點小結
4.6.2算法策略間的關聯
4.6.3算法策略側重的問題類型
習題
第5章圖的搜索算法
5.1圖搜索概述
5.1.1圖及其術語
5.1.2圖搜索及其術語
5.2廣度優先搜索
5.2.1廣度優先算法框架
5.2.2廣度優先搜索的應用
5.3深度優先搜索
5.3.1深度優先算法框架
5.3.2深度優先搜索的應用
5.4回溯法
5.4.1認識回溯法
5.4.2回溯算法框架
5.4.3應用1——基本的回溯搜索
5.4.4應用2——排列及排列樹的回溯搜索
5.4.5應用3——*優化問題的回溯搜索
5.5分支限界法
5.5.1分支搜索算法
5.5.2分支限界搜索算法
5.5.3算法框架
5.6圖的搜索算法小結
習題
第4篇應用篇
第6章概率算法
6.1概述
6.2統計模擬
6.2.1數值計算方法
6.2.2考慮正確概率的算法——蒙特卡羅算法
6.3隨機序列提高算法的平均復雜度——舍伍德算法
6.4隨機生成答案并檢測答案正確性——拉斯維加斯算法
第7章自然語言處理及算法
7.1中文分詞中的算法
7.1.1中文分詞概述
7.1.2基于詞表的分詞算法
7.2詞性標注中的算法
7.2.1詞性標注概述
7.2.2基于轉換的錯誤驅動的詞性標注方法
7.3命名實體識別中的算法
7.3.1命名實體識別概述
7.3.2基于CRF的命名實體識別算法
7.4中文信息處理中的語義應用
7.4.1語義知識概述
7.4.2語義知識庫介紹
7.4.3語義應用步驟
習題
第8章算法設計實踐
8.1循環賽日程表(4種)
8.2求3個數的*小公倍數(4種)
8.3猴子選大王(4種)
8.4*大子段和問題(5種)
8.5背包問題(11種)
8.5.1與利潤無關的背包問題
8.5.2與利潤有關的背包問題
8.6主元素問題（5種）
附錄“算法設計與分析”課程設計大綱
參考文獻
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