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人人都能懂的算法书(全彩图解版)
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原本令人头疼的算法知识在本书中变得亲切易懂。《人人都能懂的算法书(全彩图解版)》巧妙地将复杂概念融入动物角色松鼠、乌龟和驯鹿的趣味对话与生动动作中,配以清晰的图解,让读者仿佛在阅读一本有趣的图画书,轻松掌握算法的基础知识。《人人都能懂的算法书(全彩图解版)》不仅详细解释了数据结构、搜索算法、排序算法、数据加密以及人工智能算法核心内容,还通过丰富的实例和Python练习,让读者能在计算机上亲自运行程序,直观感受算法的魅力。这种手脑并用的学习方式,让算法学习变得不再枯燥。无论你是算法初学者,还是希望巩固基础知识的进阶者,这本书都能满足你的需求。它以直观、易懂的方式,带你走进算法的奇妙世界,让你在轻松愉快的阅读中,不知不觉成为算法达人。快来一起探索这本充满乐趣与智慧的算法宝典吧!
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第1章 存储数据结构1-1选择哪一个比较方便?数据结构 ?0021-2堆在一起堆栈 ?0041-3按顺序排列队列 ?0081-4使用的数据结构不同,得出答案的时间也不同 ?0141-5打开电脑主机外壳看到的部件─内存 ?0181-6像内存一样数组 ?0201-7挑战!在编程中使用数组 ?022【专栏】在Linux上安装Python ?0251-8如果有箭头指引,操作也会减少─链表 ?0261-9表示分支─树和树结构 ?0301-10使用二叉树表示算式 ?034
第2章 查找搜索的算法2-1从很多东西中寻找!搜索 ?0402-2挑战!存储用户数据的程序 ??0422-3从边缘搜索─线性搜索法 ?0442-4粗略的评估算法大O表示法 ?048【专栏】函数 ?0512-5挑战!线性搜索法的程序 ?0522-6要找的东西在前面?还是在后面?二分查找法 ?0562-7挑战!找出*坏和*好情况的计算量 ?0582-8一击必中散列法 ?0642-9哈希值发生冲突怎么办? ?0682-10挑战!使用散列法搜索数据的程序 ?070
第3章 排列排序的算法3-1试着排列一下吧!排序 ?0743-2挑战!排序程序 ?0763-3放在队伍的哪里?插入排序 ?0803-4插入排序的计算量,*好的情况 ?084【专栏】哨兵 ?0873-5插入排序的计算量,*坏的情况 ?0883-6哪个*强?选择排序 ?0963-7选择排序的计算量 ?1003-8排序后数据会浮现出来?冒泡排序 ?1043-9将数据分组快速排序 ?1083-10快速排序*好和*坏情况下的计算量 ?1143-11快速排序的步骤 ?1223-12稳定的排序算法 ?1303-13直观且高效归并排序 ?1383-14归并排序的步骤 ?1423-15归并排序的计算量 ?1463-16归并排序的空间计算量 ?148
第4章 隐藏密码与安全4-1解读密文的要素密码基础 ?1544-2如何传递密钥?通用密钥方式 ?1564-3密钥被知道也没关系公开密钥方式 ?1584-4真的是本人吗?认证 ?1604-5挑战!体验公开密钥方式 ?164
第5章 思考?人工智能(AI)5-1以神经细胞为模型深度学习 ?1725-2挑战!神经网络中的计算 ?1765-3哪个和哪个是一类?聚类 ?178
结束语 ?180附录A Python的安装 ?181附录B 常见错误处理方法 ?183
【前言】本书的目的是让大家直观地了解各种各样的算法,同时学习计算机和编程相关的一些内容。从;刚接触计算机的人到;想进一步了解计算机和信息技术的人,再到;从事专业的计算机技术相关工作,想深入地梳理相关知识的人,都适合阅读本书。另外,如果是对算法和编程感兴趣,想找一本入门的图书来学习,那么本书也是一个不错的选择。本书尽可能地罗列出学习算法所需要了解的基础知识。你可以将其作为阅读更专业书籍的一个台阶,也可以将其作为帮助你理解专业书籍和教科书的参考书。总之,本书的使用是相当灵活的。算法这个词的使用还是很广泛的,但在计算机科学中指的是;解题的计算方法描述。算法说明了如何计算某个具体的问题。本书介绍了在编程中广泛使用的典型算法和数据结构。数据结构是用来存储和操作数据的方式。解决同一个问题,有各种各样的算法。如果选择的算法能通过计算机快速地解决问题,就说明算法可行,但是如果不能解决问题,那就需要寻找其他的算法。在确定使用哪种算法时,还要注意算法解决问题的效率。为此,本书还详细解说了用于估计算法效率的工具。本书的对象年龄可以从小学生、中学生到成人。关于计算的内容,需要一些初中和高中的数学知识,不过为了尽可能地让小学生也能够理解,书中结合了一些身边的例子和丰富的图画进行了简单易懂的说明。为了能手脑并用地进行学习,书中有很多用纸和笔解答的练习题,另外还有很多使用计算机编程来完成的练习题。在编程的练习题中,我们使用的编程语言是Python。Python是AI(人工智能)领域应用*广的语言,也是非常易学易用的语言,适用于Windows、macOS、Linux中任意一个系统,具体的安装请参照本书*后的附录和书中的专栏进行(使用Windows、macOS的人请参照181页,使用Linux的人请参照25页)。安装之后,就可以一边编写或运行程序一边阅读本书了,这样就能对介绍的算法内容有一个直观的体验。为了理解算法,尝试使用身边的物品来执行算法的步骤也是很有效的。试着用手边的扑克牌或点心之类的东西,再现算法的步骤,并向他人说明。拍摄照片和视频进行分享也会很有趣。本书中有三个角色:松鼠、乌龟和驯鹿。角色们针对日常遇到的各种问题,会尝试应用算法和数据结构来解决。大家也可以一起仔细思考,使用什么样的算法才能解决问题,哪个算法的效率更高。然后,如果觉得某个算法有用的话,也可以像角色们一样在现实中使用对应的算法。虽然只是学习算法就很有趣了,但本书认为如果能在现实世界中灵活使用算法解决问题,并针对各算法给出实际使用的例子的话,将会有更多的收获。本书由许多的图画、角色们的对话以及详细说明构成。*容易理解的当然是图画,然后是对话,*后是详细的说明。当然推荐大家全部阅读,不过先看图画,有时间的话读对话,如果想更深入地了解就读详细的说明,这样的读法也是不错的。图画的部分,也许可以和小孩子一起阅读。对于成年读者来说,;好了好了,这个内容和我理解的一样这样的评价会让我放心的同时松了一口气。此外,;哦,原来是这样!这样感慨和;太好了,这下终于明白了这样的喜悦更会让我觉得开心。在重新学习基本内容的过程中体会到新的知识,感慨;这个内容居然现在还不知道这也没关系。回顾一下有没有产生大的问题,或者是因为处理了问题,所以也学到了相应的知识。一想到学到了新的知识,明天就能更顺利地解决问题和完成工作,不是应该更高兴吗?;之前给学生和别人讲的内容有问题!如果有这样的情况,那么从下一次课开始调整也是可以的。在课程中引入新的研究成果、修订新的内容是常有的情况。和以前教过的人碰面的时候,如果以;*近,这些内容可能需要重新学习一下的话开头,那么应该能够很快地拉近彼此的距离。在读了这本书之后,我希望你能对计算机更加地了解,也更感兴趣。如果在使用计算机的某个功能的时候,能够想到;这个功能原来是这样实现的,那我写这本书的目的就达到了,更有甚者如果想着;如果是自己的话,会使用哪个算法写程序呢?,那我就太开心了。
松浦健一郎 司友希
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