产品名称:算法导论 ISBN编号: 9787111407010
产品名称:数据结构、算法与应用:C++语言描述原书第2版 ISBN编号: 9787111496007
算法导论
《算法导论(原书第3版)》
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3
1.1 算法3
1.2 作为一种技术的算法6
思考题8
本章注记8
第2章 算法基础9
2.1 插入排序9
2.2 分析算法13
2.3 设计算法16
2.3.1 分治法16
2.3.2 分析分治算法20
思考题22
本章注记24
第3章 函数的增长25
3.1 渐近记号25
3.2 标准记号与常用函数30
思考题35
本章注记36
第4章 分治策略37
4.1 最大子数组问题38
4.2 矩阵乘法的Strassen算法43
4.3 用代入法求解递归式47
4.4 用递归树方法求解递归式50
4.5 用主方法求解递归式53
4.6 证明主定理55
4.6.1 对b的幂证明主定理56
4.6.2 向下取整和向上取整58
思考题60
本章注记62
第5章 概率分析和随机算法65
5.1 雇用问题65
5.2 指示器随机变量67
5.3 随机算法69
��5.4 概率分析和指示器随机变量的进一步使用73
5.4.1 生日悖论73
5.4.2 球与箱子75
5.4.3 特征序列76
5.4.4 在线雇用问题78
思考题79
本章注记80
第二部分 排序和顺序统计量
第6章 堆排序84
6.1 堆84
6.2 维护堆的性质85
6.3 建堆87
6.4 堆排序算法89
6.5 优先队列90
思考题93
本章注记94
第7章 快速排序95
7.1 快速排序的描述95
7.2 快速排序的性能97
7.3 快速排序的随机化版本100
7.4 快速排序分析101
7.4.1 最坏情况分析101
7.4.2 期望运行时间101
思考题103
本章注记106
第8章 线性时间排序107
8.1 排序算法的下界107
8.2 计数排序108
8.3 基数排序110
8.4 桶排序112
思考题114
本章注记118
第9章 中位数和顺序统计量119
9.1 最小值和最大值119
9.2 期望为线性时间的选择算法120
9.3 最坏情况为线性时间的选择算法123
思考题125
本章注记126
第三部分 数据结构
第10章 基本数据结构129
10.1 栈和队列129
10.2 链表131
10.3 指针和对象的实现134
10.4 有根树的表示137
思考题139
本章注记141
第11章 散列表142
11.1 直接寻址表142
11.2 散列表143
11.3 散列函数147
11.3.1 除法散列法147
11.3.2 乘法散列法148
11.3.3 全域散列法148
11.4 开放寻址法151
11.5 完全散列156
思考题158
本章注记160
第12章 二叉搜索树161
12.1 什么是二叉搜索树161
12.2 查询二叉搜索树163
12.3 插入和删除165
12.4 随机构建二叉搜索树169
思考题171
本章注记173
第13章 红黑树174
13.1 红黑树的性质174
13.2 旋转176
13.3 插入178
13.4 删除183
思考题187
本章注记191
第14章 数据结构的扩张193
14.1 动态顺序统计193
14.2 如何扩张数据结构196
14.3 区间树198
思考题202
本章注记202
第四部分 高级设计和分析技术
第15章 动态规划204
15.1 钢条切割204
15.2 矩阵链乘法210
15.3 动态规划原理215
15.4 最长公共子序列222
15.5 最优二叉搜索树226
思考题231
本章注记236
第16章 贪心算法237
16.1 活动选择问题237
16.2 贪心算法原理242
16.3 赫夫曼编码245
16.4 拟阵和贪心算法250
16.5 用拟阵求解任务调度问题253
思考题255
本章注记257
第17章 摊还分析258
17.1 聚合分析258
17.2 核算法261
17.3 势能法262
17.4 动态表264
17.4.1 表扩张265
17.4.2 表扩张和收缩267
思考题270
本章注记273
第五部分 高级数据结构
第18章 B树277
18.1 B树的定义279
18.2 B树上的基本操作281
18.3 从B树中删除关键字286
思考题288
本章注记289
第19章 斐波那契堆290
19.1 斐波那契堆结构291
19.2 可合并堆操作292
19.3 关键字减值和删除一个结点298
19.4 最大度数的界300
思考题302
本章注记305
第20章 van Emde Boas树306
20.1 基本方法306
20.2 递归结构308
20.2.1 原型van Emde Boas结构310
20.2.2 原型van Emde Boas结构上的操作311
20.3 van Emde Boas树及其操作314
20.3.1 van Emde Boas树315
20.3.2 van Emde Boas树的操作317
思考题322
本章注记323
第21章 用于不相交集合的数据结构324
21.1 不相交集合的操作324
21.2 不相交集合的链表表示326
21.3 不相交集合森林328
*21.4 带路径压缩的按秩合并的分析331
思考题336
本章注记337
第六部分 图算法
第22章 基本的图算法341
22.1 图的表示341
22.2 广度优先搜索343
22.3 深度优先搜索349
22.4 拓扑排序355
22.5 强连通分量357
思考题360
本章注记361
第23章 最小生成树362
23.1 最小生成树的形成362
23.2 Kruskal算法和Prim算法366
思考题370
本章注记373
第24章 单源最短路径374
24.1 Bellman�睩ord算法379
24.2 有向无环图中的单源最短路径问题381
24.3 Dijkstra算法383
24.4 差分约束和最短路径387
24.5 最短路径性质的证明391
思考题395
本章注记398
第25章 所有结点对的最短路径问题399
25.1 最短路径和矩阵乘法400
25.2 Floyd�瞁arshall算法404
25.3 用于稀疏图的Johnson算法409
思考题412
本章注记412
第26章 最大流414
26.1 流网络414
26.2 Ford�睩ulkerson方法418
26.3 最大二分匹配428
26.4 推送重贴标签算法431
26.5 前置重贴标签算法438
思考题446
本章注记449
第七部分 算法问题选编
第27章 多线程算法453
27.1 动态多线程基础454
27.2 多线程矩阵乘法465
27.3 多线程归并排序468
思考题472
本章注记476
第28章 矩阵运算478
28.1 求解线性方程组478
28.2 矩阵求逆486
28.3 对称正定矩阵和最小二乘逼近489
思考题493
本章注记494
第29章 线性规划495
29.1 标准型和松弛型499
29.2 将问题表达为线性规划504
29.3 单纯形算法507
29.4 对偶性516
29.5 初始基本可行解520
思考题525
本章注记526
第30章 多项式与快速傅里叶变换527
30.1 多项式的表示528
30.2 DFT与FFT531
30.3 高效FFT实现536
思考题539
本章注记541
第31章 数论算法543
31.1 基础数论概念543
31.2 最大公约数547
31.3 模运算550
31.4 求解模线性方程554
31.5 中国余数定理556
31.6 元素的幂558
31.7 RSA公钥加密系统561
31.8 素数的测试565
31.9 整数的因子分解571
思考题574
本章注记576
第32章 字符串匹配577
32.1 朴素字符串匹配算法578
32.2 Rabin�睰arp算法580
32.3 利用有限自动机进行字符串匹配583
32.4 Knuth�睲orris�睵ratt算法588
思考题594
本章注记594
第33章 计算几何学595
33.1 线段的性质595
33.2 确定任意一对线段是否相交599
33.3 寻找凸包604
33.4 寻找最近点对610
思考题613
本章注记615
第34章 NP完全性616
34.1 多项式时间619
34.2 多项式时间的验证623
34.3 NP完全性与可归约性626
34.4 NP完全性的证明633
34.5 NP完全问题638
34.5.1 团问题638
34.5.2 顶点覆盖问题640
34.5.3 哈密顿回路问题641
34.5.4 旅行商问题644
34.5.5 子集和问题645
思考题647
本章注记649
第35章 近似算法651
35.1 顶点覆盖问题652
35.2 旅行商问题654
35.2.1 满足三角不等式的旅行商问题654
35.2.2 一般旅行商问题656
35.3 集合覆盖问题658
35.4 随机化和线性规划661
35.5 子集和问题663
思考题667
本章注记669
第八部分 附录:数学基础知识
附录A 求和672
A.1 求和公式及其性质672
A.2 确定求和时间的界674
思考题678
附录注记678
附录B 集合等离散数学内容679
B.1 集合679
B.2 关系682
B.3 函数683
B.4 图685
B.5 树687
B.5.1 自由树688
B.5.2 有根树和有序树689
B.5.3 二叉树和位置树690
思考题691
附录注记692
附录C 计数与概率693
C.1 计数693
C.2 概率696
C.3 离散随机变量700
C.4 几何分布与二项分布702
*C.5 二项分布的尾部705
思考题708
附录注记708
附录D 矩阵709
D.1 矩阵与矩阵运算709
D.2 矩阵基本性质712
思考题714
附录注记715
参考文献716
索引732
数据结构、算法与应用:C++语言描述原书第2版
Data Structures, Algorithms, and Applications in C++, Second Edition
出版者的话
译者序
前言
第一部分 预备知识
第1章 C++回顾 2
1.1 引言 2
1.2 函数与参数 3
1.2.1 传值参数 3
1.2.2 模板函数 4
1.2.3 引用参数 4
1.2.4 常量引用参数 5
1.2.5 返回值 5
1.2.6 重载函数 6
1.3 异常 7
1.3.1 抛出异常 7
1.3.2 处理异常 7
1.4 动态存储空间分配 9
1.4.1 操作符new 9
1.4.2 一维数组 9
1.4.3 异常处理 9
1.4.4 操作符delete 10
1.4.5 二维数组 10
1.5 自有数据类型 12
1.5.1 类currency 12
1.5.2 一种不同的描述方法 18
1.5.3 操作符重载 20
1.5.4 友元和保护性类成员 22
1.5.5 增加#ifndef、#define和#endif语句 23
1.6 异常类illegalParameterValue 24
1.7 递归函数 25
1.7.1 递归的数学函数 25
1.7.2 归纳 25
1.7.3 C++递归函数 26
1.8 标准模板库 30
1.9 测试与调试 32
1.9.1 什么是测试 32
1.9.2 测试数据的设计 34
1.9.3 调试 36
1.10 参考及推荐读物 37
第2章 程序性能分析 38
2.1 什么是程序性能 38
2.2 空间复杂度 39
2.2.1 空间复杂度的组成 39
2.2.2 举例 42
2.3 时间复杂度 44
2.3.1 时间复杂度的组成 44
2.3.2 操作计数 45
2.3.3 最好、最坏和平均操作计数 48
2.3.4 步数 53
第3章 渐近记法 64
3.1 引言 64
3.2 渐近记法 65
3.2.1 大Ο记法 65
3.2.2 渐近记法Ω和Θ 67
3.3 渐近数学(可选) 69
3.3.1 大O记法 69
3.3.2 Ω记法 71
3.3.3 Θ记法 72
3.3.4 小ο记法 73
3.3.5 特性 73
3.4 复杂度分析举例 75
3.5 实际复杂度 78
3.6 参考及推荐读物 80
第4章 性能测量 81
4.1 引言 81
4.2 选择实例的大小 82
4.3 设计测试数据 82
4.4 实验设计 82
4.5 高速缓存 87
4.5.1 简单计算机模型 87
4.5.2 缓存未命中对运行时间的影响 87
4.5.3 矩阵乘法 88
4.6 参考及推荐读物 90
第二部分 数据结构
第5章 线性表——数组描述 92
5.1 数据对象和数据结构 92
5.2 线性表数据结构 93
5.2.1 抽象数据类型linearList 94
5.2.2 抽象类linearList 94
5.3 数组描述 95
5.3.1 描述 95
5.3.2 变长一维数组 96
5.3.3 类arrayList 97
5.3.4 C++迭代器 102
5.3.5 arrayList的一个迭代器 103
5.4 vector的描述 107
5.5 在一个数组中实现的多重表 109
5.6 性能测量 111
5.7 参考及推荐读物 112
第6章 线性表——链式描述 113
6.1 单向链表 113
6.1.1 描述 113
6.1.2 结构chainNode 114
6.1.3 类chain 115
6.1.4 抽象数据类型linearList的扩充 121
6.1.5 类extendedChain 121
6.1.6 性能测量 122
6.2 循环链表和头节点 126
6.3 双向链表 128
6.4 链表用到的词汇表 129
6.5 应用 130
6.5.1 箱子排序 130
6.5.2 基数排序 134
6.5.3 凸包 135
6.5.4 并查集 137
第7章 数组和矩阵 146
7.1 数组 146
7.1.1 抽象数据类型 146
7.1.2 C++数组的索引 147
7.1.3 行主映射和列主映射 147
7.1.4 用数组的数组来描述 148
7.1.5 行主描述和列主描述 149
7.1.6 不规则二维数组 149
7.2 矩阵 151
7.2.1 定义和操作 151
7.2.2 类matrix 152
7.3 特殊矩阵 157
7.3.1 定义和应用 157
7.3.2 对角矩阵 158
7.3.3 三对角矩阵 159
7.3.4 三角矩阵 160
7.3.5 对称矩阵 161
7.4 稀疏矩阵 164
7.4.1 基本概念 164
7.4.2 用单个线性表描述 165
7.4.3 用多个线性表描述 170
7.4.4 性能测量 172
第8章 栈 175
8.1 定义和应用 175
8.2 抽象数据类型 177
8.3 数组描述 178
8.3.1 作为一个派生类实现 178
8.3.2 类arrayStack 179
8.3.3 性能测量 181
8.4 链表描述 182
8.4.1 类derivedLinkedStack 182
8.4.2 类linkedStack 183
8.4.3 性能测量 184
8.5 应用 184
8.5.1 括号匹配 184
8.5.2 汉诺塔 185
8.5.3 列车车厢重排 187
8.5.4 开关盒布线 191
8.5.5 离线等价类问题 193
8.5.6 迷宫老鼠 196
8.6 参考及推荐读物 204
第9章 队列 205
9.1 定义和应用 205
9.2 抽象数据类型 206
9.3 数组描述 207
9.3.1 描述 207
9.3.2 类arrayQueue 209
9.4 链表描述 212
9.5 应用 214
9.5.1 列车车厢重排 214
9.5.2 电路布线 217
9.5.3 图元识别 219
9.5.4 工厂仿真 222
9.6 参考及推荐读物 234
第10章 跳表和散列 235
10.1 字典 235
10.2 抽象数据类型 236
10.3 线性表描述 237
10.4 跳表表示(可选) 239
10.4.1 理想情况 239
10.4.2 插入和删除 241
10.4.3 级的分配 241
10.4.4 结构skipNode 242
10.4.5 类skipList 242
10.4.6 skipList方法的复杂度 246
10.5 散列表描述 246
10.5.1 理想散列 246
10.5.2 散列函数和散列表 248
10.5.3 线性探查 250
10.5.4 链式散列 255
10.6 一个应用——文本压缩 260
10.6.1 LZW压缩 260
10.6.2 LZW压缩的实现 261
10.6.3 LZW解压缩 264
10.6.4 LZW解压缩的实现 265
10.6.5 性能评价 268
10.7 参考及推荐读物 269
第11章 二叉树和其他树 270
11.1 树 270
11.2 二叉树 273
11.3 二叉树的特性 274
11.4 二叉树的描述 275
11.4.1 数组描述 275
11.4.2 链表描述 276
11.5 二叉树常用操作 277
11.6 二叉树遍历 277
11.7 抽象数据类型BinaryTree 281
11.8 类linkedBinaryTree 282
11.9 应用 285
11.9.1 设置信号放大器 285
11.9.2 并查集 288
11.10 参考及推荐读物 296
第12章 优先级队列 297
12.1 定义和应用 297
12.2 抽象数据类型 298
12.3 线性表 299
12.4 堆 299
12.4.1 定义 299
12.4.2 大根堆的插入 300
12.4.3 大根堆的删除 301
12.4.4 大根堆的初始化 301
12.4.5 类maxHeap 302
12.4.6 堆和STL 305
12.5 左高树 306
12.5.1 高度优先与宽度优先的最大及最小左高树 306
12.5.2 最大HBLT的插入 308
12.5.3 最大HBLT的删除 308
12.5.4 两棵最大HBLT的合并 308
12.5.5 初始化 309
12.5.6 类maxHblt 310
12.6 应用 313
12.6.1 堆排序 313
12.6.2 机器调度 314
12.6.3 霍夫曼编码 317
12.7 参考及推荐读物 322
第13章 竞赛树 323
13.1 赢者树和应用 323
13.2 抽象数据类型WinnerTree 326
13.3 赢者树的实现 327
13.3.1 表示 327
13.3.2 赢者树的初始化 328
13.3.3 重新组织比赛 328
13.3.4 类completeWinnerTree 328
13.4 输者树 329
13.5 应用 331
13.5.1 用最先适配法求解箱子装载问题 331
13.5.2 用相邻适配法求解箱子装载问题 335
13.6 参考及推荐读物 337
第14章 搜索树 338
14.1 定义 338
14.1.1 二叉搜索树 338
14.1.2 索引二叉搜索树 340
14.2 抽象数据类型 340
14.3 二叉搜索树的操作和实现 341
14.3.1 类binarySearchTree 341
14.3.2 搜索 342
14.3.3 插入 342
14.3.4 删除 343
14.3.5 二叉搜索树的高度 346
14.4 带有相同关键字元素的二叉搜索树 347
14.5 索引二叉搜索树 348
14.6 应用 349
14.6.1 直方图 349
14.6.2 箱子装载问题的最优匹配法 351
14.6.3 交叉分布 353
第15章 平衡搜索树 359
15.1 AVL树 360
15.1.1 定义 360
15.1.2 AVL树的高度 361
15.1.3 AVL树的描述 361
15.1.4 AVL搜索树的搜索 361
15.1.5 AVL搜索树的插入 361
15.1.6 AVL搜索树的删除 364
15.2 红-黑树 367
15.2.1 基本概念 367
15.2.2 红-黑树的描述 368
15.2.3 红-黑树的搜索 368
15.2.4 红-黑树的插入 368
15.2.5 红-黑树的删除 371
15.2.6 实现细节的考虑及复杂性分析 374
15.3 分裂树 376
15.3.1 介绍 376
15.3.2 分裂树的操作 376
15.3.3 折算复杂性 378
15.4 B-树 379
15.4.1 索引顺序访问方法 379
15.4.2 m叉搜索树 380
15.4.3 m阶B-树 381
15.4.4 B-树的高度 382
15.4.5 B-树的搜索 382
15.4.6 B-树的插入 382
15.4.7 B-树的删除 384
15.4.8 节点结构 387
15.5 参考及推荐读物 389
第16章 图 390
16.1 基本概念 390
16.2 应用和更多的概念 391
16.3 特性 394
16.4 抽象数据类型graph 395
16.5 无权图的描述 396
16.5.1 邻接矩阵 396
16.5.2 邻接链表 397
16.5.3 邻接数组 398
16.6 加权图的描述 400
16.7 类实现 400
16.7.1 不同的类 400
16.7.2 邻接矩阵类 401
16.7.3 扩充chain类 405
16.7.4 链表类 405
16.8 图的遍历 407
16.8.1 广度优先搜索 407
16.8.2 广度优先搜索的实现 408
16.8.3 方法graph::bfs的复杂性分析 409
16.8.4 深度优先搜索 410
16.8.5 深度优先搜索的实现 411
16.8.6 方法graph::dfs的复杂性分析 412
16.9 应用 412
16.9.1 寻找一条路径 412
16.9.2 连通图及其构成 414
16.9.3 生成树 415
第三部分 算法设计方法
第17章 贪婪算法 420
17.1 最优化问题 420
17.2 贪婪算法思想 421
17.3 应用 424
17.3.1 货箱装载 424
17.3.2 0/1背包问题 425
17.3.3 拓扑排序 427
17.3.4 二分覆盖 430
17.3.5 单源最短路径 433
17.3.6 最小成本生成树 436
17.4 参考及推荐读物 445
第18章 分而治之 446
18.1 算法思想 446
18.2 应用 453
18.2.1 残缺棋盘 453
18.2.2 归并排序 455
18.2.3 快速排序 459
18.2.4 选择 464
18.2.5 相距最近的点对 466
18.3 解递归方程 474
18.4 复杂度的下限 475
18.4.1 最小最大问题的下限 476
18.4.2 排序算法的下限 477
第19章 动态规划 479
19.1 算法思想 479
19.2 应用 481
19.2.1 0/1背包问题 481
19.2.2 矩阵乘法链 484
19.2.3 所有顶点对之间的最短路径 489
19.2.4 带有负值的单源最短路径 492
19.2.5 网组的无交叉子集 496
19.3 参考及推荐读物 501
第20章 回溯法 502
20.1 算法思想 502
20.2 应用 506
20.2.1 货箱装载 506
20.2.2 0/1背包问题 512
20.2.3 最大完备子图 515
20.2.4 旅行商问题 517
20.2.5 电路板排列 519
第21章 分支定界 525
21.1 算法思想 525
21.2 应用 528
21.2.1 货箱装载 528
21.2.2 0/1背包问题 535
21.2.3 最大完备子图 536
21.2.4 旅行商问题 538
21.2.5 电路板排列 541
算法导论
在有关算法的书中,有一些叙述非常严谨,但不够全面;另一些涉及了大量的题材,但又缺乏严谨性。本书将严谨性和全面性融为一体,深入讨论各类算法,并着力使这些算法的设计和分析能为各个层次的读者接受。全书各章自成体系,可以作为独立的学习单元;算法以英语和伪代码的形式描述,具备初步程序设计经验的人就能看懂;说明和解释力求浅显易懂,不失深度和数学严谨性。
《算法导论(原书第3版)》选材经典、内容丰富、结构合理、逻辑清晰,对本科生的数据结构课程和研究生的算法课程都是非常实用的教材,在IT专业人员的职业生涯中,本书也是一本案头必备的参考书或工程实践手册。
第3版的主要变化:
新增了van Emde Boas树和多线程算法,并且将矩阵基础移至附录。
修订了递归式(现在称为“分治策略”)那一章的内容,更广泛地覆盖分治法。
移除两章很少讲授的内容:二项堆和排序网络。
修订了动态规划和贪心算法相关内容。
流网络相关材料现在基于边上的全部流。
由于关于矩阵基础和Strassen算法的材料移到了其他章,矩阵运算这一章的内容所占篇幅更小。
修改了对Knuth-Morris-Pratt字符串匹配算法的讨论。
新增100道练习和28道思考题,还更新并补充了参考文献。
数据结构、算法与应用:C++语言描述原书第2版
全书共分三个部分。第一部分从第1章到第4章,旨在复习C++程序设计的概念以及程序性能的分析和测量方法。第二部分从第5章到第16章,研究数据结构,包括线性表的数组描述和链式描述,以及用这两种描述方法描述的数组和矩阵、栈、队列、字典、二叉树、优先级队列、竞赛树和图等数据结构。第三部分从第17章到第21章,研究常用算法,包括贪婪算法、分而治之算法、动态规划、回溯算法和分支定界算法。
本书内容广博、组织合理、论述清晰、循序渐进,每章包含丰富的习题,对程序性能的分析和测量系统且细致,不仅是数据结构和算法的经典教材,而且是计算机科学与工程领域的理想参考书。
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