正版L 计算机程序设计艺术 卷2 半数值算法 第3版 [美] 高德纳(Donald E. pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 高德纳Donald E. Knuth 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115360694

商品编码：27606539688

包装：精装

出版时间：2016-07-01

图书基本信息
图书名称	计算机程序设计艺术 卷2 半数值算法 第3版
作者	高德纳(Donald E. Knuth)
定价	198.00元
出版社	人民邮电出版社
ISBN	9787115360694
出版日期	2016-07-01
字数
页码
版次	1
装帧	精装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

《计算机程序设计艺术》系列被公认为计算机科学领域的杰出之作，深入阐述了程序设计理论，对计算机领域的发展有着极为深远的影响。本卷为系列的第2卷，全面讲解了半数值算法，分“*数”和“算术”两章。书中总结了主要算法范例及这些算法的基本理论，广泛剖析了计算机程序设计与数值分析间的相互联系。

作者简介

高德纳（Donald E. Knuth）杰出计算机科学家，算法与程序设计技术的先驱者、斯坦福大学计算机系荣休教授、计算机排版系统TEX和METAFONT字体系统的发明人，因诸多成就以及大量富于创造力和具有深远影响的著作（19部书，160篇论文）而誉满全球。近些年，他将精力投入到《计算机程序设计艺术》七卷集的史诗般创作中。Knuth教授获得过许多奖项和荣誉，包括美国计算机协会图灵奖、美国国家科学奖章、美国数学学会的斯蒂尔奖，以及因发明先进技术于1996年荣获的京都奖。1996年，设立了以其名字命名的Donald E. Knuth奖，授予那些为计算机科学基础做出杰出贡献的人。

目录

第3章　数　　1 3.1 　引言　　1 3.2 　生成均匀的数　　8 3.2.1 　线性同余法　　8 3.2.1.1 　模的选择　　9 3.2.1.2 　乘数的选择　　13 3.2.1.3 　势　　18 3.2.2 　其他方法　　20 3.3　 统计检验 　　32 3.3.1　 研究数据的一般检验过程　　32 3.3.2 　经验检验　　46 *3.3.3　理论检验　　60 3.3.4 　谱检验　　70 3.4　 其他类型的量　　90 3.4.1 　数值分布　　90 3.4.2　 抽样和洗牌　　107 *3.5　 什么是序列？　　113 3.6　 小结　　139 第4章　算术　　147 4.1　 按位记数系统　　147 4.2 　浮点算术 　　163 4.2.1 　单精度计算　　163 4.2.2 　浮点算术的精度　　175 *4.2.3 　双精度计算　　188 4.2.4　 浮点数的分布　　194 4.3 　多精度算术 　　203 4.3.1 　经典算法　　203 *4.3.2 　模算术　　218 *4.3.3 　乘法有多快？　　225 4.4 　进制转换 　　245 4.5 　有理数算术 　　254 4.5.1　 分数 　　254 4.5.2 　大公因数　　256 *4.5.3 　对欧几里得算法的分析　　274 4.5.4　 分解素因数　　293 4.6　 多项式算术 　　324 4.6.1 　多项式除法　　325 *4.6.2 　多项式的因子分解　　340 4.6.3 　幂的计算　　358 4.6.4 　多项式求值　　378 *4.7 　对幂级数的操作　　409 习题答案　　420 附录A 　数值表　　572 附录B 　记号索引　　576

编辑推荐

“计算机科学既壮观又幽美，我尝试尽自己所能，以十分恰当的方式来解释我所了解的某些片断。很显然，我自己并没有任何超自然能力，但的确很喜欢讲述那些似乎静静地等待着人们去讲出来的故事。写书跟讲故事十分类似。” ——图灵访谈之专访Donald E. Knuth 《计算机程序设计艺术》系列著作被公认为是对经典计算机科学的论述，曾在1999年被《美国科学家》期刊评选为20世纪相当重要的12部学术专著之一。这一宏伟浩大的工程始于1962年，计划出版7卷，目前已经出版了4卷。数十年来，这本书一直是广大学生、研究人员和业内人士学习程序设计理论和实践的无价之宝，书中各处无不体现着作者渊博的学识、严谨的治学态度，以及深刻的洞察力。该套书自出版以来，广受众多科学家的赞许，并对无数读者产生了极其深远的影响。 《计算机程序设计艺术》堪称计算机科学领域的瑰宝。从事研究的人惊艳于其精美优雅的分析，而普通程序员则一直在卓有成效地利用书中提供的各种方案解决日常问题。这些书展现了作者的博观、清晰和幽默，所有的人都钦佩不已。高德纳是算法和程序设计领域的先驱者，对计算机科学发展史也有着深入的研究，书中在介绍众多理论的同时，也给出了相关的历史和发展历程，成为本书的一大特色。

文摘

序言

探索算法的精妙世界：从理论到实践的思维之旅 在这纷繁复杂的数字时代，算法如同驱动世界运转的无形之手，其背后蕴藏着深刻的数学原理与逻辑智慧。本书并非一本简单的技术手册，而是一次深入探索计算科学核心的智识旅程，旨在引导读者超越表面的代码实现，领略算法设计与分析的精妙之处。它将带领我们穿梭于抽象的数学概念与具体的工程实践之间，揭示那些支撑现代计算机科学基石的经典思想。 我们的旅程始于对“算法”这一概念的深度理解。我们不仅会定义它，更会探讨它的本质属性：精确性、有限性、输入输出以及有效性。理解这些属性是构建可靠、高效计算系统的先决条件。我们将审视不同类型的算法，从简单的排序与搜索，到更为复杂的图论算法和动态规划。每一种算法都像一个巧妙的谜题，等待我们去破解其背后的逻辑，理解其解决问题的独特方式。 在深入研究具体算法之前，本书将带领读者回顾必要的基础数学知识。这并非旨在考倒读者，而是为接下来的深入探讨奠定坚实的基石。我们将梳理集合论、数论、概率论以及一些重要的离散数学概念，例如图论中的基本概念（节点、边、路径、连通性）、排列组合的计数原理，以及基本的逻辑推理方法。这些数学工具将成为我们理解和分析算法性能的“眼睛”，帮助我们量化算法的效率，预判其在不同场景下的表现。 本书的重点之一将是算法的效率分析。我们不会止步于“算法能工作”的层面，而是将深入探究“算法工作得有多好”。我们将引入大O记法（O-notation）等渐进分析工具，学会如何描述算法的时间复杂度和空间复杂度。通过分析，我们可以得知一个算法随着输入规模的增长，其运行时间或所需内存会如何变化。这对于选择最优算法、优化现有算法至关重要，尤其是在处理海量数据时，微小的效率提升都可能带来巨大的性能飞跃。我们将通过具体实例，例如对冒泡排序、选择排序、插入排序等简单排序算法的时间复杂度进行详细推导，并将其与更高效的算法（如快速排序、归并排序）进行对比，直观地展现不同算法在效率上的巨大差异。 探索算法的旅程中，数据结构扮演着至关重要的角色。它们是组织和管理数据的有效方式，而不同的数据结构往往决定了算法的实现方式和效率。我们将系统地学习各种基本数据结构，包括数组、链表（单向、双向、循环）、栈、队列、散列表（哈希表）、树（二叉树、平衡二叉搜索树如AVL树、红黑树）以及图。对于每一种数据结构，我们不仅会理解其内部组织方式，更会探讨它们各自的优缺点，以及在何种场景下最适合使用。例如，散列表以其平均O(1)的查找、插入和删除时间而闻名，但其性能可能受散列函数和冲突解决策略的影响；而平衡二叉搜索树则能在O(log n)的时间复杂度内完成这些操作，并保持数据的有序性。我们将深入理解这些数据结构的实现细节，并学习如何基于它们来设计高效的算法。 本书将重点关注一系列核心的算法设计范式。这些范式是解决复杂问题的通用策略，也是激发创造性算法设计的源泉。我们将深入讲解以下几种重要的范式： 分治法 (Divide and Conquer): 这种策略是将一个大问题分解为若干个规模更小的相同问题，递归地解决这些子问题，然后将子问题的解合并起来，形成原问题的解。经典的例子包括归并排序和快速排序。我们将分析分治法的递归结构，理解其性能与问题分解方式的关系，并学习如何设计基于分治法的算法。 动态规划 (Dynamic Programming): 当一个问题可以分解为重叠的子问题，并且最优解可以由子问题的最优解组合而成时，动态规划就显得尤为有效。它通过存储子问题的解，避免重复计算，从而提高效率。我们将学习如何识别适合动态规划的问题，如何定义状态转移方程，以及如何通过自顶向下（带备忘录）或自底向上（表格法）的方式来实现动态规划算法。经典的例子包括斐波那契数列的计算、最长公共子序列问题、背包问题等。 贪心算法 (Greedy Algorithms): 贪心算法在每一步选择中都采取在当前状态下最好或最有利的选择，从而希望导致全局最优解。虽然贪心算法并不总是能找到最优解，但对于某些特定类型的问题，它能提供一个简单而高效的解决方案。我们将学习如何判断一个问题是否适合使用贪心算法，以及如何证明贪心策略的正确性。例如，活动选择问题、霍夫曼编码等。 回溯法 (Backtracking): 回溯法是一种通过尝试所有可能的解决方案来解决问题的方法，但它会“回溯”那些无法导出有效解的路径，从而避免不必要的探索。这通常用于解决组合搜索问题，如N皇后问题、数独求解等。我们将学习如何构建搜索树，如何剪枝以优化搜索过程。 除了上述范式，我们还将触及一些其他重要的算法思想，例如： 图论算法: 图是表示对象之间关系的重要数据结构，因此图论算法在计算机科学中无处不在。我们将学习最短路径算法（如Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法）、最小生成树算法（如Prim算法、Kruskal算法）、拓扑排序以及图的遍历算法（如深度优先搜索DFS、广度优先搜索BFS）。这些算法在网络路由、社交网络分析、资源分配等领域有着广泛的应用。 搜索与匹配算法: 除了基础的线性搜索和二分搜索，我们还将深入探讨更复杂的搜索和匹配技术，例如字符串匹配算法（如KMP算法、Boyer-Moore算法），它们能够高效地在文本中查找特定的模式。 数论算法: 许多加密技术和编码理论都建立在数论的基础上。我们将介绍一些基本的数论算法，例如欧几里得算法（求最大公约数）、模幂运算以及素性测试。 本书的另一个重要维度是算法的正确性证明。仅仅知道一个算法能够解决问题是不够的，我们还需要能够证明它在所有有效输入下都能给出正确的结果。我们将介绍数学归纳法、循环不变量等证明技术，并应用于分析算法的正确性。这不仅是对算法严谨性的要求，也是培养严谨逻辑思维的重要途径。 最后，本书将引导读者思考算法在实际应用中的挑战和考量。除了理论上的时间复杂度和空间复杂度，我们还需要考虑实际运行环境的因素，如缓存效率、并行计算、浮点数精度等。我们将探讨如何根据实际需求选择和优化算法，以及如何在性能、开发成本和维护难度之间做出权衡。 总而言之，本书致力于构建读者对算法的全面认知体系。它不仅仅是知识的传授，更是一种思维方式的训练。通过对算法的深入理解，读者将能够更清晰地认识问题，更巧妙地设计解决方案，并最终在不断发展的技术浪潮中，具备创造和驾驭高效计算系统的能力。这趟旅程将开启一扇通往计算科学无限可能的大门。

评分☆☆☆☆☆

我一直对数学和计算机科学的交叉领域充满好奇，尤其是那些能够将抽象的数学概念转化为实际计算的算法。高德纳的《计算机程序设计艺术》系列，在我心目中一直有着至高无上的地位。这次入手《计算机程序设计艺术 卷2 半数值算法 第3版》，主要是因为我最近在研究一些对计算精度要求极高的项目，传统的算法已经难以满足需求，我迫切需要了解更前沿、更精密的数值计算方法。这本书的理论严谨性、算法的完备性以及例证的丰富性，都是我非常看重的。我深信，阅读这本书，不仅能够提升我的技术能力，更能够开阔我的学术视野，让我对算法的理解上升到一个全新的高度。我非常期待它能成为我解决实际难题的“利器”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就给我一种非常专业、非常学术的感觉。拿到手之后，更是印证了我的第一印象。纸质优良，印刷清晰，排版也十分合理，这对于一本需要大量阅读和思考的算法书籍来说，是非常重要的。我之所以选择购买这本《计算机程序设计艺术 卷2 半数值算法 第3版》，是因为我一直以来都非常推崇严谨的学术研究方法，而高德纳的著作正是这种精神的完美体现。虽然我目前的工作主要集中在软件开发方面，但我深知，扎实的理论基础是做出优秀软件的关键。我希望通过阅读这本书，能够对半数值算法有一个更全面、更深刻的认识，从而在未来的开发工作中，能够更好地处理那些需要精确数值计算的场景。我期待着书中能够提供一些解决实际问题的经典案例和思路，帮助我提升解决复杂问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我一直对计算机算法有着浓厚的兴趣，尤其是在数值计算这个领域，总觉得其中蕴含着无穷的魅力和挑战。当我知道《计算机程序设计艺术 卷2 半数值算法 第3版》出版的消息时，我几乎是毫不犹豫地就下单了。这本书的作者，高德纳，是享誉世界的计算机科学家，他的理论功底深厚，讲解清晰透彻，是我一直以来非常崇拜的学者。虽然我目前还在学习阶段，对书中一些非常高深的理论可能还无法完全理解，但我相信，通过反复研读，一定能从中汲取到宝贵的知识。我尤其对书中的一些历史渊源的介绍非常感兴趣，了解算法的演进过程，能够帮助我更深刻地理解这些算法的精髓和适用场景。这本书的到来，就像是为我打开了一扇通往更高层次的算法世界的大门，我将怀揣着敬畏之心，一步一个脚印地去探索。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本《计算机程序设计艺术 卷2 半数值算法 第3版》的时候，内心是充满期待又有些许忐忑的。高德纳的名字本身就代表着一种标杆，他的著作更是无数程序员心中的圣经。我之前也接触过一些算法书籍，但始终觉得在半数值算法这一块，自己的理解还不够深入，不够系统。我希望通过这本著作，能够补足我在这方面的知识短板。虽然我还没有开始真正地阅读，但仅仅是翻阅目录和一些章节的标题，就已经让我感受到了其内容的深度和广度。我非常期待能够从中学习到更先进、更高效的算法，以及它们背后的数学原理。我相信，这本书一定会成为我计算机科学学习道路上的一个重要里程碑。

评分☆☆☆☆☆

终于入手了这本《计算机程序设计艺术 卷2 半数值算法 第3版》！我早就听说高德纳的这套书是计算机科学领域的圣经，尤其是这卷关于半数值算法的部分，更是许多资深程序员心中的宝藏。虽然我还没有深入阅读，但光是翻开它，就感受到一种厚重而严谨的气息。封面设计简洁大气，纸张的触感也很好，拿在手里很有分量，这正是我期待中的学术著作该有的样子。我之所以选择这本，是因为我最近在工作中遇到了一些需要优化数值计算的难题，我希望通过学习这本书，能够获得更系统、更深入的理论指导，找到更高效的算法解决方案。我特别期待书中关于数值积分、微分方程求解以及逼近论等章节的内容，相信这些经典的算法和思想，一定能为我的项目带来新的突破。我已经迫不及待地想沉浸在这些数学的海洋里，和高德纳一起探索算法的奥秘了。这本书的出版，对我来说无疑是学习和提升的绝佳机会，我将把它作为我案头的常备书，时常翻阅，细细品味。