算法基础 Python和C#语言实现 原第2版 罗德 斯蒂芬斯 计算机科学丛书 黑皮书 9787111671855

内容介绍

本书第2版进行了全面修订与更新，更加易于学习。书中描述了那些重要且经典的算法，并且说明了不同算法的适用情境。跟随作者的讲解，读者将学会分析既有算法，进而理解算法背后的原理。同时，读者也将学习创建新的算法，以适应未来的新需求。这些有用的算法包括：操作常用数据结构的方法，高级数据结构，网络算法，以及数值算法。此外，书中还包含通用的问题求解技巧。除了描述算法，作者还详细介绍了如何分析算法的性能。书中提供大量练习，读者可以自己探索修改算法的方法，以便将其应用于新的情境。
作者介绍

罗德·斯蒂芬斯（Rod Stephens） 连续15年被评为Microsoft Visual Basic有价值专家（MVP），长期在ITT Technical Institute教授编程入门课程。他已经撰写了超过30本技术书籍，这些书被翻译成多种语言在世界范围内出版。他还撰写了超过250篇杂志文章，内容涵盖C#、Visual Basic、Delphi和Java等。

---译者简介---
余青松 华东师范大学高级工程师。1990年毕业于华东师范大学并留校任教。编著计算机相关教材30余本，在国内外学术期刊和学术会议上发表科技论文近百篇。

江红 华东师范大学副教授，博士。1994年毕业于复旦大学计算机系。曾荣获上海市教学成果一等奖、华东师范大学教学成果一等奖、华东师范大学优秀任课教师奖等荣誉。
目录

出版者的话
译者序
前言
作者简介
第1章 算法基础 1
1.1 方法 1
1.2 算法和数据结构 2
1.3 伪代码 2
1.4 算法的特点 4
1.4.1 大O符号 5
1.4.2 常用的运行时间函数 7
1.4.3 运行时间函数的可视化比较 11
1.5 实际考虑 12
1.6 本章小结 13
1.7 练习题 14
第2章 数值算法 16
2.1 数据随机化 16
2.1.1 随机数生成器 16
2.1.2 随机化数组 20
2.1.3 生成非均匀分布 21
2.1.4 随机行走 22
2.2 查找公约数 25
2.2.1 计算公约数 25
2.2.2 公约数算法的扩展应用 27
2.3 计算乘幂 28
2.4 处理素数 29
2.4.1 查找素数因子 29
2.4.2 查找素数 31
2.4.3 素性检验 32
2.5 计算数值积分 33
2.5.1 矩形法则 34
2.5.2 梯形法则 34
2.5.3 自适应积分算法 35
2.5.4 蒙特卡罗积分法 37
2.6 方程求解 38
2.7 高斯消元法 40
2.7.1 前向消元 40
2.7.2 后向代换 41
2.7.3 算法实现 42
2.8 小二乘法拟合 42
2.8.1 线性小二乘法 43
2.8.2 多项式小二乘法 44
2.9 本章小结 45
2.10 练习题 46
第3章 链表 48
3.1 基本概念 48
3.2 单向链表 49
3.2.1 遍历链表 49
3.2.2 查找节点 49
3.2.3 使用哨兵 50
3.2.4 在顶部添加节点 51
3.2.5 在尾部添加节点 51
3.2.6 在指定节点后插入节点 52
3.2.7 删除节点 52
3.3 双向链表 53
3.4 有序链表 54
3.5 自组织链表 55
3.5.1 前移方法 56
3.5.2 交换方法 56
3.5.3 计数方法 56
3.5.4 混合方法 56
3.5.5 伪代码 57
3.6 链表算法 57
3.6.1 复制链表 58
3.6.2 插入排序 58
3.6.3 选择排序 60
3.7 多线链表 61
3.8 循环链表 61
3.8.1 标记节点 62
3.8.2 使用哈希表 63
3.8.3 链表回溯 64
3.8.4 链表反转 65
3.8.5 龟兔赛跑算法 66
3.8.6 双向链表中的环路 68
3.9 本章小结 68
3.10 练习题 68
第4章 数组 70
4.1 基本概念 70
4.2 一维数组 72
4.2.1 查找数组元素 72
4.2.2 查找值、小值和平均值 72
4.2.3 查找中值 73
4.2.4 查找众数 74
4.2.5 插入数组元素 76
4.2.6 删除数组元素 77
4.3 非零数组下界 77
4.3.1 二维数组 78
4.3.2 高维数组 78
4.4 三角形数组 81
4.5 稀疏数组 83
4.5.1 查找行或列 84
4.5.2 获取元素的值 85
4.5.3 设置元素的值 86
4.5.4 删除数组元素 87
4.6 矩阵 89
4.7 本章小结 91
4.8 练习题 91
第5章 堆栈和队列 93
5.1 堆栈 93
5.1.1 链表堆栈 94
5.1.2 数组堆栈 95
5.1.3 双堆栈 96
5.1.4 堆栈算法 97
5.2 队列 101
5.2.1 链表队列 101
5.2.2 数组队列 102
5.2.3 特殊队列 104
5.3 二项堆 105
5.3.1 二项树的定义 105
5.3.2 二项堆的定义 106
5.3.3 合并树 107
5.3.4 合并堆 108
5.3.5 入队操作 111
5.3.6 出队操作 111
5.3.7 运行时间分析 112
5.4 本章小结 113
5.5 练习题 113
第6章 排序 115
6.1 O(N 2)算法 115
6.1.1 数组的插入排序算法 115
6.1.2 数组的选择排序算法 116
6.1.3 冒泡排序算法 117
6.2 O(NlogN)算法 119
6.2.1 堆排序算法 120
6.2.2 快速排序算法 124
6.2.3 合并排序算法 130
6.3 小于O(NlogN)的算法 132
6.3.1 计数排序算法 132
6.3.2 鸽巢排序算法 133
6.3.3 桶排序算法 135
6.4 本章小结 136
6.5 练习题 137
第7章 查找 139
7.1 线性查找算法 139
7.2 二分查找算法 140
7.3 插值查找算法 141
7.4 多数投票算法 142
7.5 本章小结 143
7.6 练习题 144
第8章 哈希表 145
8.1 哈希表的基本概念 145
8.2 链接哈希表 146
8.3 开放寻址哈希表 147
8.3.1 删除数据项 148
8.3.2 线性探测 149
8.3.3 二次探测 150
8.3.4 伪随机探测 151
8.3.5 双重哈希 151
8.3.6 有序哈希 152
8.4 本章小结 154
8.5 练习题 154
第9章 递归 156
9.1 基本算法 156
9.1.1 阶乘 156
9.1.2 斐波那契数 158
9.1.3 棒料切割问题 159
9.1.4 汉诺塔 161
9.2 图形算法 163
9.2.1 科赫曲线 163
9.2.2 希尔伯特曲线 165
9.2.3 谢尔宾斯基曲线 166
9.2.4 垫圈图案 168
9.2.5 天际线问题 168
9.3 回溯算法 172
9.3.1 八皇后问题 173
9.3.2 骑士巡游问题 175
9.4 组合与排列 177
9.4.1 基于循环的组合 178
9.4.2 允许重复项的组合 179
9.4.3 不允许重复项的组合 180
9.4.4 允许重复项的排列 181
9.4.5 不允许重复项的排列 182
9.4.6 轮询调度算法 183
9.5 递归的删除 188
9.5.1 尾部递归的删除 188
9.5.2 动态规划 189
9.5.3 自底向上编程 190
9.5.4 删除递归的通用方法 191
9.6 本章小结 193
9.7 练习题 194
第10章 树 196
10.1 有关树的术语 196
10.2 二叉树的性质 198
10.3 树的表示 200
10.3.1 构建常规树 200
10.3.2 构建完全树 203
10.4 树的遍历 203
10.4.1 前序遍历 204
10.4.2 中序遍历 206
10.4.3 后序遍历 206
10.4.4 广度优先遍历 207
10.4.5 遍历的应用 207
10.4.6 遍历的运行时间分析 208
10.5 有序树 208
10.5.1 添加节点 209
10.5.2 查找节点 210
10.5.3 删除节点 211
10.6 小共同祖先 212
10.6.1 在有序树中查找小共同祖先 212
10.6.2 使用指向父节点的指针 213
10.6.3 使用指向父节点的指针和深度字段 214
10.6.4 常规树 214
10.6.5 欧拉环游 216
10.6.6 所有节点对的小共同祖先 217
10.7 线索树 217
10.7.1 构建线索树 218
10.7.2 线索树的应用 220
10.8 特殊的树算法 221
10.8.1 动物游戏 221
10.8.2 表达式求值 223
10.9 区间树 224
10.9.1 构建区间树 225
10.9.2 与点相交 226
10.9.3 与区间相交 226
10.9.4 四叉树 228
10.9.5 字符串树 231
10.10 本章小结 235
10.11 练习题 235
第11章 平衡树 239
11.1 AVL树 239
11.1.1 添加值 239
11.1.2 删除值 240
11.2 2-3树 241
11.2.1 添加值 242
11.2.2 删除值 242
11.3 B树 244
11.3.1 添加值 245
11.3.2 删除值 245
11.4 平衡树的变种 246
11.4.1 自顶向下的B树 246
11.4.2 B 树 247
11.5 本章小结 248
11.6 练习题 248
第12章 决策树 250
12.1 搜索博弈树 250
12.1.1 极小极大算法 251
12.1.2 初始移动和响应 254
12.1.3 博弈树启发式算法 254
12.2 搜索常规决策树 255
12.2.1 优化问题 256
12.2.2 穷举搜索 257
12.2.3 分支定界搜索 258
12.2.4 决策树启发式算法 259
12.2.5 其他决策树问题 264
12.3 群集智能 267
12.3.1 蚁群优化算法 268
12.3.2 蜂群算法 268
12.3.3 群集仿真 269
12.4 本章小结 270
12.5 练习题 271
第13章 基本网络算法 274
13.1 有关网络的术语 274
13.2 网络的表示 276
13.3 遍历 278
13.3.1 深度优先遍历 278
13.3.2 广度优先遍历 280
13.3.3 连通性测试 281
13.3.4 生成树 282
13.3.5 小生成树 283
13.3.6 欧几里得小生成树 284
13.3.7 构建迷宫 284
13.4 强连通组件 285
13.4.1 Kosaraju算法 285
13.4.2 关于Kosaraju算法的讨论 286
13.5 查找路径 288
13.5.1 查找任意路径 288
13.5.2 标签设置短路径 289
13.5.3 标签修正短路径 291
13.5.4 所有节点对的短路径 292
13.6 传递性 295
13.6.1 传递闭包 295
13.6.2 传递归约 296
13.7 短路径算法的改进 298
13.7.1 形状点 298
13.7.2 提前终止 299
13.7.3 双向搜索 299
13.7.4 优先搜索 299
13.7.5 转弯惩罚和禁行 299
13.8 本章小结 302
13.9 练习题 302
第14章 高级网络算法 304
14.1 拓扑排序 304
14.2 回路检测 306
14.3 地图着色 307
14.3.1 双色地图 307
14.3.2 三色地图 308
14.3.3 四色地图 309
14.3.4 五色地图 309
14.3.5 其他地图着色算法 312
14.4 流量 312
14.4.1 工作分配 314
14.4.2 小流量切割 314
14.5 网络克隆 316
14.5.1 字典 316
14.5.2 克隆引用 317
14.6 节点团 318
14.6.1 暴力破解方法 318
14.6.2 Bron-Kerbosch算法 319
14.6.3 查找三角形节点团 323
14.7 社区检测 324
14.7.1 极大节点团 325
14.7.2 Girvan-Newman算法 325
14.7.3 派系过滤法 326
14.8 欧拉路径和欧拉回路 326
14.8.1 暴力破解方法 327
14.8.2 弗莱里算法 327
14.8.3 Hierholzer算法 327
14.9 本章小结 328
14.10 练习题 329
第15章 字符串算法 331
15.1 匹配括号 331
15.1.1 算术表达式求值 332
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