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《算法导论》简介-程序员经典书籍

w3cschool编程狮 2018-10-29

《算法导论》简介-程序员经典书籍


编辑推荐


《算法导论(原书第3版)》编辑推荐:全球超过50万人阅读的算法圣经!算法标准教材,国内外1000余所高校采用。国内知名高校6位教授历时3年倾心翻译!


名人推荐


鉴于数据量的爆炸性增长,和计算应用的多样性,现在比以往更需要有效算法。这本书条理清晰,是一本非常好的算法设计与分析方面的导论性书籍。每章前半部分介绍了讲授和学习算法的有效方法,后半部分为更专业的读者和求知欲强的学生提供了更引人入胜的资料来讨论这个迷人领域的各种可能性和挑战。

——Shang-Hua Teng(腾尚华),南加州大学维特比工学院计算机系Seeley G. Mudd 教授

本书是算法领域的一部经典著作,书中系统、全面地介绍了现代算法:从最快算法和数据结构到用于看似难以解决问题的多项式时间算法;从图论中的经典算法到用于字符匹配、计算集合和数论的特殊算法。本书第3版尤其增加了两章专门讨论van Emde Boas树(最有用的数据结构之一)和多线程算法(日益重要的一个主题)。

——Daniel Spielman,耶鲁大学计算机科学和应用数学Henry Ford II教授

作为一个在算法领域有着近30年教育和研究经验的教育者和研究人员,我可以清楚明白地说这本书是我所见到的该领域最好的教材。它对算法给出了清晰透彻、百科全书式的阐述。我们将继续使用这本书的新版作为研究生和本科生的教材和可以信赖的研究参考书。

——Gabriel Robins,弗吉尼亚大学工程和应用科学学院计算机科学系教授


媒体推荐



“鉴于数据量的爆炸性增长,和计算应用的多样性,现在比以往更需要有效算法。这本书条理清晰,是一本非常好的算法设计与分析方面的导论性书籍。每章前半部分介绍了讲授和学习算法的有效方法,后半部分为更专业的读者和求知欲强的学生提供了更引人入胜的资料来讨论这个迷人领域的各种可能性和挑战。”

—Shang-Hua Teng(腾尚华),南加州大学维特比工学院计算机系Seeley G. Mudd 教授

“本书是算法领域的一部经典著作,书中系统、全面地介绍了现代算法:从最快算法和数据结构到用于看似难以解决问题的多项式时间算法;从图论中的经典算法到用于字符匹配、计算集合和数论的特殊算法。本书第3版尤其增加了两章专门讨论van Emde Boas树(最有用的数据结构之一)和多线程算法(日益重要的一个主题)。”

——Daniel Spielman,耶鲁大学计算机科学和应用数学Henry Ford II教授

“作为一个在算法领域有着近30年教育和研究经验的教育者和研究人员,我可以清楚明白地说这本书是我所见到的该领域最好的教材。它对算法给出了清晰透彻、百科全书式的阐述。我们将继续使用这本书的新版作为研究生和本科生的教材和可以信赖的研究参考书。”

——Gabriel Robins,弗吉尼亚大学工程和应用科学学院计算机科学系教授。


作者简介



托马斯•科尔曼(Thomas H. Cormen)达特茅斯学院计算机科学系教授、系主任。目前的研究兴趣包括:算法工程、并行计算、具有高延迟的加速计算。他分别于1993年、1986年获得麻省理工学院电子工程和计算机科学博士、硕士学位,师从Charles E. Leiserson教授。由于他在计算机教育领域的突出贡献,Cormen教授荣获2009年ACM杰出教员奖。

查尔斯•雷瑟尔森(Charles E. Leiserson)麻省理工学院计算机科学与电气工程系教授,Margaret MacVicar Faculty Fellow。他目前主持MIT超级计算技术研究组,并是MIT计算机科学和人工智能实验室计算理论研究组的成员。他的研究兴趣集中在并行和分布式计算的理论原理,尤其是与工程现实相关的技术研究。Leiserson教授拥有卡内基•梅隆大学计算机科学博士学位,还是ACM、IEEE和SIAM的会士。

罗纳德•李维斯特(Ronald L. Rivest)现任麻省理工学院电子工程和计算机科学系安德鲁与厄纳•维特尔比(Andrew and Erna Viterbi)教授。他是MIT计算机科学和人工智能实验室的成员,并领导着其中的信息安全和隐私中心。他1977年从斯坦福大学获得计算机博士学位,主要从事密码安全、计算机安全算法的研究。他和Adi Shamir和Len Adleman一起发明了RSA公钥算法,这个算法在信息安全中获得最大的突破,这一成果也使他和Shamir、Adleman一起得到2002年ACM图灵奖。他现在担任国家密码学会的负责人。

克利福德•斯坦(Clifford Stein)哥伦比亚大学计算机科学系和工业工程与运筹学系教授,他还是工业工程与运筹学系的系主任。在加入哥伦比亚大学大学之前,他在达特茅斯学院计算机科学系任教9年。Stein教授拥有MIT硕士和博士学位。他的研究兴趣包括:算法的设计与分析,组合优化、运筹学、网络算法、调度、算法工程和生物计算。


目录


出版者的话 

译者序 

前言 

第一部分基础知识 

第1章算法在计算中的作用 

1.1算法 

1.2作为一种技术的算法 

思考题 

本章注记 

第2章算法基础 

2.1插入排序 

2.2分析算法 

2.3设计算法 

2.3.1分治法 

2.3.2分析分治算法 

思考题 

本章注记 

第3章函数的增长 

3.1渐近记号 

3.2标准记号与常用函数 

思考题 

本章注记 

第4章分治策略 

4.1最大子数组问题 

4.2矩阵乘法的Strassen算法 

4.3用代入法求解递归式 

4.4用递归树方法求解递归式 

4.5用主方法求解递归式 

4.6证明主定理 

4.6.1对6的幂证明主定理 

4.6.2向下取整和向上取整 

思考题 

本章注记 

第5章概率分析和随机算法 

5.1雇用问题 

5.2指示器随机变量 

5.3随机算法 

*5.4概率分析和指示器随机变量的进一步使用 

5.4.1生日悖论 

5.4.2球与箱子 

5.4.3特征序列 

5.4.4在线雇用问题 

思考题 

本章注记 

第二部分排序和顺序统计量 

第6章堆排序 

6.1堆 

6.2维护堆的性质 

6.3建堆 

6.4堆排序算法 

6.5优先队列 

思考题 

本章注记 

第7章快速排序 

7.1快速排序的描述 

7.2快速排序的性能 

7.3快速排序的随机化版本 

7.4快速排序分析 

7.4.1最坏情况分析 

7.4.2期望运行时间 

思考题 

本章注记 

第8章线性时间排序 

8.1排序算法的下界 

8.2计数排序 

8.3基数排序 

8.4桶排序 

思考题 

本章注记 

第9章中位数和顺序统计量 

9.1最小值和最大值 

9.2期望为线性时间的选择算法 

9.3最坏情况为线性时间的选择算法 

思考题 

本章注记 

第三部分数据结构 

第10章基本数据结构 

10.1栈和队列 

10.2链表 

10.3指针和对象的实现 

10.4有根树的表示 

思考题 

本章注记 

第11章散列表 

11.1直接寻址表 

11.2散列表 

11.3散列函数 

11.3.1除法散列法 

11.3.2乘法散列法 

*11.3.3全域散列法 

11.4开放寻址法 

11.5完全散列 

思考题 

本章注记 

第12章二叉搜索树 

12.1什么是二叉搜索树 

12.2查询二叉搜索树 

12.3插入和删除 

12.4随机构建二叉搜索树 

思考题 

本章注记 

第13章红黑树 

13.1红黑树的性质 

13.2旋转 

13.3插入 

13.4删除 

思考题 

本章注记 

第14章数据结构的扩张 

14.1动态顺序统计 

14.2如何扩张数据结构 

14.3区间树 

思考题

本章注记 

第四部分高级设计和分析技术 

第15章动态规划 

15.1钢条切割 

15.2矩阵链乘法 

15.3动态规划原理 

15.4最长公共子序列 

15.5最优二叉搜索树 

思考题 

本章注记 

第16章贪心算法 

16.1活动选择问题 

16.2贪心算法原理 

16.3赫夫曼编码 

*16.4拟阵和贪心算法 

*16.5用拟阵求解任务调度问题 

思考题 

本章注记 

第17章摊还分析 

17,1聚合分析 

17.2核算法 

17.3势能法 

17.4动态表 

17.4.1表扩张 

17.4.2表扩张和收缩 

思考题 

本章注记 

第五部分高级数据结构 

第18章B树 

18.1B树的定义 

18.2B树上的基本操作 

18.3从B树中删除关键字 

思考题 

本章注记 

第19章斐波那契堆 

19.1斐波那契堆结构 

19.2可合并堆操作 

19.3关键字减值和删除一个结点 

19.4最大度数的界 

思考题 

本章注记 

第20章van Emde Boas树 

20.1基本方法 

20.2递归结构 

20.2.1原型van Emde Boas结构 

20.2.2原型van Emde Boas结构上的操作 

20.3van Emde Boas树及其操作 

20.3.1van Emde Boas树 

20.3.2van Emde Boas树的操作 

思考题 

本章注记 

第21章用于不相交集合的数据结构 

21.1不相交集合的操作 

21.2不相交集合的链表表示 

21.3不相交集合森林 

*21.4带路径压缩的按秩合并的分析 

思考题 

本章注记 

第六部分图算法 

第22章基本的图算法 

22.1图的表示 

22.2广度优先搜索 

22.3深度优先搜索 

22.4拓扑排序 

22.5强连通分量 

思考题 

本章注记 

第23章最小生成树 

23.1最小生成树的形成 

23.2Kruskal算法和Prim算法 

思考题 

本章注记 

第24章单源最短路径 

24.1Bellman—Ford算法 

24.2有向无环图中的单源最短路径问题 

24.3Dijkstra算法 

24.4差分约束和最短路径 

24.5最短路径性质的证明 

思考题 

本章注记 

第25章所有结点对的最短路径问题 

25.1最短路径和矩阵乘法

25.2Floyd—Warshall算法 

25.3用于稀疏图的Johnson算法 

思考题 

本章注记 

第26章最大流 

26.1流网络 

26.2Ford—Fulkerson方法 

26.3最大二分匹配 

*26.4推送一重贴标签算法 

*26.5前置重贴标签算法 

思考题 

本章注记 

第七部分算法问题选编 

第27章多线程算法 

27.1动态多线程基础 

27.2多线程矩阵乘法 

27.3多线程归并排序 

思考题 

本章注记 

第28章矩阵运算 

28.1求解线性方程组 

28.2矩阵求逆 

28.3对称正定矩阵和最小二乘 

逼近 

思考题 

本章注记 

第29章线性规划 

29.1标准型和松弛型 

29.2将问题表达为线性规划 

29.3单纯形算法 

29.4对偶性 

29.5初始基本可行解 

思考题 

本章注记 

第30章多项式与快速傅里叶变换 

30.1多项式的表示 

30.2DFT与FFT 

30.3高效FFT实现 

思考题 

本章注记 

第31章数论算法 

31.1基础数论概念 

31.2最大公约数 

31.3模运算 

31.4求解模线性方程 

31.5中国余数定理 

31.6元素的幂 

31.7RSA公钥加密系统 

*31.3素数的测试 

*31.9整数的因子分解 

思考题 

本章注记 

第32章字符串匹配 

32.1朴素字符串匹配算法 

32.2Rabin—Karp算法 

32.3利用有限自动机进行字符串匹配 

*32.4Knuth—Morris—Pratt算法 

思考题 

本章注记 

第33章计算几何学 

33.1线段的性质 

33.2确定任意一对线段是否相交 

33.3寻找凸包 

33.4寻找最近点对 

思考题 

本章注记 

第34章NP完全性 

34.1多项式时间 

34.2多项式时间的验证 

34.3NP完全性与可归约性 

34.4NP完全性的证明 

34.5NP完全问题 

34.5.1团问题 

34.5.2顶点覆盖问题 

34.5.3哈密顿回路问题 

34.5.4旅行商问题 

34.5.5子集和问题 

思考题 

本章注记 

第35章近似算法 

35.1顶点覆盖问题 

35.2旅行商问题 

35.2.1满足三角不等式的旅行商问题 

35.2.2一般旅行商问题 

35.3集合覆盖问题 

35.4随机化和线性规划 

35.5子集和问题 

思考题 

本章注记 

第八部分附录:数学基础知识 

附录A求和 

A.1求和公式及其性质 

A.2确定求和时间的界 

思考题 

附录注记 

附录B集合等离散数学内容 

B.1集合 

B.2关系 

B.3函数 

B.4图 

B.5树 

B.5.1自由树 

B.5.2有根树和有序树 

B.5.3二叉树和位置树 

思考题 

附录注记 

附录C计数与概率 

C.1计数 

C.2概率 

C.3离散随机变量 

C.4几何分布与二项分布 

思考题 

附录注记 

附录D矩阵 

D.1矩阵与矩阵运算 

D.2矩阵的基本性质 

思考题 

附录注记 

参考文献 

索引


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