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店铺： 华文乐章图书专营店

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040473001

商品编码：22933035712

出版时间：2017-03-01

算法基础与在线实践  9787040473001

书名：算法基础与在线实践/北京大学“程序设计与算法”专项课程系列教材

：30.40元

作者：刘家瑛,郭炜,李文新

出版社：高等教育出版社

出版日期：2017-03-01

ISBN：9787040473001

字数：

页码：239

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg
算法是程序设计的灵魂，代表着用系统的方法描述解决问题的策略与机制。《算法基础与在线实践/北京大学“程序设计与算法”专项课程系列教材》将介绍简单模拟、枚举、递归、二分、贪心、动态规划和搜索等经典算法，带领读者体会它们巧妙的构思，感受利用它们解决问题的独特魅力。《算法基础与在线实践/北京大学“程序设计与算法”专项课程系列教材》不仅讲解这些算法的基本原理思想，还通过具体例题对这些算法进行灵活、有效的展开和准确实现。《算法基础与在线实践/北京大学“程序设计与算法”专项课程系列教材》中涉及的编程任务将充分训练读者的思维能力和动手能力，促成全面、缜密思考问题的习惯。

　　《算法基础与在线实践/北京大学“程序设计与算法”专项课程系列教材》可作为高等学校计算机等相关专业算法设计类课程的教材，也可供对算法设计、程序设计竞赛感兴趣的读者自学使用。
第1章 绪论
1．1 什么是算法
1．2 算法的时间复杂度
1．3 算法时间复杂度分析示例
1．4 PKU 0penJudge在线评测系统
1．5 本章小结

第2章 简单计算与模拟
2．1 基本思想
2．2 例题：鸡兔同笼（POJ 3237）
2．3 例题：校门外的树（POJ 2808）
2．4 例题：装箱问题（POJ 1017）
2．5 例题：约瑟夫问题（POJ 2746）
2．6 例题：显示器（POJ 2745）
2．7 例题：排列（POJ 1833）
2．8 本章小结
2．9 练习题
习题2-1：与7无关的数（POJ 2701）
习题2-2：细菌繁殖（POJ 2712）
习题2-3：判断闰年（POJ 2733）
习题2-4：求一兀二次方程的根（PoJ 2707）
习题2-5：合唱队形（POJ 2711）

第3章 枚举
3．1 基本思想
3．2 例题：假币问题（POJ 2692）
3．3 例题：生理周期（POJ 4148）
3．4 例题：完美立方（POJ 2810）
3．5 例题：熄灯问题（POJ 2811）
3．6 例题：讨厌的青蛙（POJ 2812）
3．7 本章小结
3．8 练习题
习题3-1：数字三元组（POJ 4146）
习题3-2：质数的和与积（POJ 4138）
习题3-3：不定方程求解（POJ 4139）
习题3-4：砝码称重（POJ 4141）
习题3-5：垃圾炸弹（POJ 4133）

第4章 递归
4．1 基本思想
4．2 例题：汉诺塔问题
4．3 例题：小游戏（POJ 2802）
4．4 例题：棋盘分割（POJ 1191）
4．5 例题：八皇后问题（POJ 2754）
4．6 例题：文件结构“图”（POJ 2775）
4．7 例题：算24（POJ 2787）
4．8 例题：汉诺塔问题利用栈替代递归的解法
4．9 本章小结
4．10 练习题
习题4-1：斐波那契数列（POJ 2753）
习题4-2：求大公约数问题（POJ 3248）
习题4-3：分解因数（POJ 2749）
习题4-4：逆波兰表达式（POJ 2694）
习题4-5：括号匹配问题（POJ 3704）

第5章 二分查找
5．1 基本思想
5．2 例题：方程求解（POJ 4140）
5．3 例题：在线翻译（POJ 2503）
5．4 例题：快速找到和为零的四个数（POJ 3441）
5．5 例题：疯牛（POJ 2456）
5．6 例题：弯曲的木杆（POJ 1905）
5．7 例题：放弃考试（POJ 4145）
5．8 本章小结
5．9 练习题
习题5-1：查找接近的元素（PoJ 4134）
习题5-2：二分法求函数的零点（POJ 4142）
习题5-3：和为给定数（POJ 4143）
习题5-4：月度开销（POJ 4135）
习题5-5：矩形分割（PoJ 4136）

第6章 贪心算法
6．1 基本思想
6．2 例题：圣诞老人的礼物（POJ 4110）
6．3 例题：电池的寿命（POJ 3468）
6．4 例题：建立雷达（POJ 1328）
6．5 例题：田忌赛马（POJ 2287）
6．6 例题：钓鱼（POJ 1042）
6．7 例题：畜栏保留问题（POJ 4144）
6．8 本章小结
6．9 练习题
习题6-1：金银岛（POJ 2795）
习题6-2：短前缀（POJ 2797）
习题6-3：书架（POJ 3406）
习题6-4：小新整数（POJ 4137）
习题6-5：拼点游戏（POJ 4005）

第7章 动态规划
7．1 基本思想
7．2 动态规划解题的一般思路
7．3 例题：长上升子序列（POJ 2533）
7．4 例题：长公共子序列（POJ 1458）
7．5 例题：CIlarm Bracelet（POJ 4131）
7．6 例题：滑雪（POJ 1088）
7．7 例题：灌溉草场（POJ 2373）
7．8 例题：方盒游戏（POJ 1390）
7．9 例题：美妙栅栏（POJ 1037）
7．10 本章小结
7．11 练习题
习题7-1：简单的整数划分问题（POJ 4117）
习题7-2：开餐馆（POJ 4118）
习题7-3：复杂的整数划分问题（PoJ 4119）
习题7-4：硬币（POJ 4120）
习题7-5：宠物小精灵之收服（POJ 4102）
习题7-6：股票买卖（POJ 4121）
习题7-7：切割回文（POJ 4122）

第8章 深度优先搜索
8．1 基本思想
8．2 例题：城堡问题（POJ 2815）
8．3 例题：ROADS（POJ 1724）
8．4 例题：生日蛋糕（POJ 1190）
8．5 例题：sticks（POJ 1011）
8．6 本章小结
8．7 练习题
习题8-1：踩方格（POJ 4103）
习题8-2：棋盘问题（POJl321）
习题8-3：马走日（POJ 4123）
习题8-4：海贼王之航路（PoJ 4124）
习题8-5：DNA（POJ 4126）

第9章 广度优先搜索
9．1 基本思想
9．2 例题：Catch That cow（POJ 4001）
9．3 例题：拯救行动（POJ 4116）
9．4 例题：鸣人和佐助（POJ 4115）
9．5 例题：八数码（POJ 1077）
9．6 双向广度优先搜索
9．7 本章小结
9．8 练习题
习题9-1：迷宫问题（POJ 4127）
习题9-2：单词序列（POJ 4128）
习题9-3：变换的迷宫（POJ 4129）
习题9-4：Flip Game（POJ 1753）
习题9-5：SavingTang Monk（POJ 4130）
习题9-6：Jack and Jill（POJ 1729）

算法的魅力：从基础到应用，构建思维的阶梯 在信息爆炸的时代，数据如同奔腾不息的河流，算法则是驾驭这股洪流的关键。从日常生活中的智能推荐，到科学研究的前沿探索，再到工程领域的复杂系统构建，算法无处不在，深刻地影响着我们世界的运作方式。它不仅仅是冰冷的数学公式和逻辑推理，更是一种解决问题、优化流程、挖掘价值的强大思维工具。本书旨在带您踏上一段引人入胜的算法探索之旅，从最基本的核心概念出发，循序渐进地构建起扎实的算法功底，并在此基础上，引导您将所学知识应用于实际问题，体验算法在解决现实挑战中的强大力量。 第一部分：算法的基石——理解思维的本质 任何高楼大厦都离不开坚实的地基。在算法的世界里，理解其核心概念是构建高层知识体系的关键。我们不会一开始就陷入复杂的数学推导，而是从最直观、最易于理解的角度切入，帮助您建立对算法的初步认知。 什么是算法？——从日常生活中的类比出发： 算法并非神秘莫测的科学术语，它的概念可以从我们日常的实践中找到影子。例如，一道菜的烹饪步骤、一个家具的组装说明、或者一段导航路线的规划，本质上都是一系列清晰、有序、可执行的指令序列，这就是最朴素的算法。我们将通过这些生活化的例子，让您体会到算法的普遍性和重要性。 算法的要素： 一个好的算法需要具备哪些关键要素？我们将深入探讨算法的几个基本特征：输入、输出、确定性、有限性、有效性。理解这些要素，有助于我们评判一个算法的优劣，并指导我们设计出更可靠、更高效的算法。例如，一个算法必须能够明确地处理输入，产生可预测的输出；它不能含糊不清，也不能无限循环。 程序的灵魂——数据结构： 算法的执行离不开数据的支撑，而数据结构则是组织和管理这些数据的有效方式。我们将从最基本的数据结构开始，如数组和链表，理解它们各自的存储方式、优缺点以及适用的场景。您将学会如何根据问题的需求选择最合适的数据结构，从而为算法的高效运行奠定基础。接着，我们会进一步探讨更复杂但功能更强大的数据结构，如栈、队列、树（特别是二叉树和二叉搜索树）和图，理解它们如何能够高效地表示和处理特定类型的数据关系。例如，栈的“后进先出”特性使其在函数调用和表达式求值中大显身手；队列的“先进先出”特性则在任务调度和广度优先搜索中扮演重要角色。 算法的度量——时间复杂度和空间复杂度： 评价一个算法是否“好”，关键在于它的效率。我们将引入时间复杂度和空间复杂度这两个核心概念，它们是衡量算法性能的标准。您将学习如何使用大O记法（O-notation）来描述算法的渐进性能，理解不同复杂度等级（如O(1), O(log n), O(n), O(n log n), O(n^2), O(2^n)等）的差异，以及它们对算法在处理大规模数据时的影响。这不仅是理论上的探讨，更是指导您在实际编程中做出优化选择的有力武器。 第二部分：经典的算法智慧——解决问题的万花筒 掌握了算法的基础概念，我们便可以开始探索那些经过时间检验、解决了一系列经典问题的算法。这些算法不仅在理论上具有重要意义，在实际应用中也发挥着不可替代的作用。 排序的艺术——数据整理的基石： 排序是计算机科学中最基本也是最重要的操作之一。我们将系统地学习各种经典的排序算法，包括： 简单排序： 如冒泡排序、选择排序、插入排序，它们直观易懂，适合作为入门。 高效排序： 如快速排序、归并排序，它们的时间复杂度更优，是实际应用中的主流选择。您将深入理解它们的实现原理、递归思想和分治策略。 特殊排序： 还会简要介绍如堆排序、计数排序、基数排序等，它们在特定场景下表现出色。 通过对这些排序算法的学习，您将体会到不同算法在效率和实现方式上的差异，以及如何根据数据特性进行选择。 查找的智慧——信息检索的效率之道： 在海量数据中快速找到所需信息是现代应用的关键。我们将学习： 线性查找： 最简单的查找方式，但效率较低。 二分查找： 适用于已排序数据的极高效查找算法，其对数级别的时间复杂度令人惊叹。我们将深入理解其“分而治之”的思想。 哈希查找： 通过哈希表实现平均O(1)的查找效率，理解哈希函数的设计和冲突解决策略。 图的遍历与探索——连接世界的路径： 图数据结构广泛应用于表示网络、关系、地图等。我们将学习： 深度优先搜索（DFS）： 像探险家一样深入探索，寻找路径和连通性。 广度优先搜索（BFS）： 像扫描仪一样层层扫描，寻找最短路径和最优解。 这些遍历算法是解决许多图论问题的基础，如连通性判断、拓扑排序、最短路径查找等。 字符串匹配——文本处理的利器： 在文本编辑器、搜索引擎、病毒扫描等领域，高效的字符串匹配至关重要。我们将学习： 朴素字符串匹配： 直观但效率不高的实现。 KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法： 通过预处理模式串，显著提高匹配效率，理解其“失配后不回溯”的思想。 Boyer-Moore算法： 另一种高效的字符串匹配算法，通常在实际应用中表现更优。 贪心算法——局部最优与整体最优的探索： 贪心算法以其简洁的策略，在解决一些优化问题时能够直接得到最优解。我们将通过实例，如活动选择问题、背包问题（部分）、霍夫曼编码等，理解贪心策略的设计思路，以及何时可以使用它来获得最优解。 动态规划——多阶段决策的最优解法： 动态规划是解决复杂优化问题的强大工具。我们将深入理解其最优子结构和重叠子问题这两个核心性质，并通过经典的例子，如斐波那契数列、背包问题（0/1背包）、最长公共子序列、最短路径问题（如Dijkstra算法的动态规划思想）等，学习如何构建状态转移方程，实现从局部最优到整体最优的递进。 回溯算法——探索所有可能性的路径： 当问题涉及在所有可能的解中寻找符合条件的解时，回溯算法便大显身手。我们将学习如何通过“试探”和“撤销”的策略，解决诸如N皇后问题、全排列、子集生成等问题，理解其搜索树的构建和剪枝技巧。 第三部分：算法的实践——从理论到应用的飞跃 理论知识的掌握是基础，但将算法应用于解决实际问题，才能真正体现其价值。本部分将引导您将所学的算法知识付诸实践，并通过一系列具有挑战性的在线实践，提升您的编程能力和问题解决能力。 编程语言的选择与准备： 我们将以一种常用的编程语言（如Python、C++或Java）作为实践的工具。重点讲解如何利用其标准库和数据结构，高效地实现算法。 在线判题系统的使用： 介绍如何使用主流的在线判题系统（如LeetCode、HDU、POJ等），理解提交代码、编译运行、测试用例等流程。 精选的在线实践题： 我们将精选大量不同难度和类型的算法题目，涵盖上述所有算法领域。这些题目不仅考察对算法本身的理解，更考验您如何将算法与具体问题场景结合，进行建模和实现。 入门级练习： 从简单的排序、查找、基础图论问题开始，帮助您熟悉判题系统和编程环境。 进阶级挑战： 涉及动态规划、贪心、回溯等更复杂的算法应用，需要您深入思考，设计出高效的解决方案。 综合性项目： 可能会有一些需要结合多种算法和数据结构的综合性问题，培养您解决复杂工程问题的能力。 解题思路的分析与优化： 对于每一个题目，我们都将提供详细的解题思路分析，包括： 问题分析： 明确问题的需求和约束。 算法选择： 讨论适用于该问题的不同算法，并分析其优劣。 思路推导： 详细解释所选算法的具体实现步骤和逻辑。 代码实现： 提供清晰、规范的参考代码。 复杂度分析： 再次强调时间复杂度和空间复杂度的重要性。 常见陷阱与优化： 指出在实现过程中可能遇到的常见错误，并提供优化建议。 调试技巧与错误排查： 编程过程中难免会遇到bug，我们将分享有效的调试技巧，帮助您快速定位和解决问题。 算法思维的培养： 在解决每一个问题的过程中，我们都将强调算法思维的训练：如何抽象问题、如何分解问题、如何设计通用的解决方案。 结语：算法，开启无限可能 算法不仅仅是计算机科学的冰冷符号，它是逻辑的艺术，是效率的追求，更是解决问题的强大武器。通过本书的学习，您将不仅仅掌握一套算法知识，更重要的是培养起一种严谨、清晰、高效的算法思维。这种思维将伴随您在未来的学习和工作中，帮助您更好地理解和改造这个由数据驱动的世界，开启无限的可能。拿起这本书，与我们一同踏上这段激动人心的算法探索之旅吧！

评分☆☆☆☆☆

我是一名已经工作了几年的程序员，虽然日常工作中用到的算法不一定非常高深，但我一直想夯实基础，提升自己的编程内功。这本书的出现，正是我期待的那种兼顾理论和实践的优质教材。我非常看重书中关于“程序设计与算法专项课程系列教材”的定位，这暗示了它可能包含了更系统、更深入的算法内容，并且与实际编程紧密结合。我希望书中能够详细讲解一些在实际开发中非常有用的算法，例如字符串匹配算法（KMP、BM）、图算法在实际场景的应用（如路径规划、网络流）、以及一些数据结构和算法的优化技巧。我对书中“在线实践”部分的期待很高，希望它能够提供一些可以编译运行的代码示例，或者与一些在线编程平台对接，让我能够直接在书中学习，然后在平台上进行练习和测试。我希望这本书能够帮助我更深刻地理解算法的设计思想，提高代码的效率和鲁棒性，从而在工作中解决更复杂的问题，提升自己的技术水平。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将参加ACM竞赛的学生，一直在寻找一本能够系统梳理算法知识，并提供大量实战练习的教材。这本书的出现，简直像及时雨。我特别关注其中的“图算法”章节，因为在竞赛中图论问题出现的频率非常高，而我在这方面的掌握还不够扎实。希望书中能够详细介绍各种图的遍历、最短路径、最小生成树等经典算法，并且给出一些图的建模技巧和常用的数据结构（比如邻接矩阵、邻接表）的实现。同时，我非常看重书中的“在线实践”部分，这意味着我不仅能学到理论，还能立即动手去实现和调试。我期待书中的习题能够覆盖从基础到进阶的各个难度，最好还能提供一些竞赛中常见的算法题型，让我能够提前适应竞赛的节奏。如果书中还能包含一些解题的技巧和调试的经验，那就更完美了。我希望这本书能成为我备战ACM竞赛的“秘密武器”，帮助我提升算法的熟练度和解题效率，最终在赛场上取得好成绩。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻读计算机相关专业研究生的学生，对算法有比较深入的学习需求。这本书的作者阵容（刘家瑛、郭炜、李文新）让我对它的学术价值充满期待，北京大学的背景更是为其增添了一份权威性。我希望这本书能够提供一些相对前沿或深入的算法知识，例如更复杂的动态规划模型、概率性算法、近似算法，或者在某些特定领域（如机器学习、计算几何）中应用的算法。我对书中“算法基础”的要求是建立在扎实的理论基础之上，希望能够看到更严谨的数学证明和更深入的理论分析。同时，“在线实践”部分也同样重要，我希望书中能够提供一些能够用于学术研究或解决实际复杂问题的代码实现，并且能够引导我思考如何根据具体问题来设计和优化算法。我希望这本书能够成为我学术研究的重要参考，帮助我理解更复杂的算法概念，并能够将理论知识转化为实际的解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对计算机科学充满好奇的在校大学生，最近想深入学习算法，但市面上很多教材要么过于理论化，要么缺乏系统性。这本书的标题“算法基础与在线实践”引起了我的注意，我希望它能提供一个从零开始构建算法知识体系的良好开端。我对“基础”部分的要求很高，希望它能够清晰地解释诸如时间复杂度和空间复杂度分析、排序算法（冒泡、选择、插入、快速、归并）、查找算法（顺序、二分）等基本概念，并用生动的比喻或图示来帮助理解。而“在线实践”则让我看到了它与众不同的地方，我希望书中能够提供一些在线判题系统的入口，或者直接提供源代码示例，让我可以在实际操作中检验自己的理解。我尤其希望能看到关于数据结构（数组、链表、栈、队列、树、图）与算法结合的讲解，因为我知道它们是密不可分的。如果书中还能包含一些入门级的动态规划和贪心算法的例子，我会非常开心。我希望这本书能够激发我对算法学习的兴趣，让我觉得算法不再是枯燥的代码，而是解决问题的强大工具。

评分☆☆☆☆☆

刚收到这本书，包装很严实，打开后内容真的很丰富，光是目录就让人眼前一亮。我一直对算法的理论基础部分有些模糊，希望这本书能够填补我的知识空白。特别是关于递归和分治策略的部分，我总觉得理解不够透彻，希望能在这里找到清晰的讲解和易懂的例子。书的排版设计也相当不错，字体大小适中，行间距也舒服，阅读起来不会有压迫感。听说里面的习题部分也很有挑战性，这正是我所需要的，毕竟光看不练是学不好算法的。我希望书中能够提供一些实际的解题思路，而不仅仅是给出答案，这样我才能真正地理解算法的精髓，并学会如何独立解决问题。听说这本书的作者都是北大资深的教授，他们的教学经验应该非常丰富，相信能够用最简洁明了的方式把复杂的算法概念讲透。我非常期待能够跟着这本书的节奏，一点点地攻克算法的难关，为未来的学习和工作打下坚实的基础。特别是关于图论和动态规划这两块，一直是我学习的重点和难点，希望这本书能有详细的讲解和大量的练习题，帮助我掌握这些核心的算法思想。