算法概论第三版:基础到高级,实例详解与应用

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《算法概论 第三版》是一本深入浅出的计算机科学教材,专为那些希望理解并掌握基础算法概念的人设计。本书结构严谨,分为四个主要章节,涵盖了广泛的算法主题。 在第一章"算法与数字"中,作者首先介绍了基本的算术运算,如加减乘除,强调了它们在算法中的基础作用。接着,模块化算术被详细讲解,这对于处理模数问题至关重要。章节还包括了 primality testing(素性测试),这对于密码学和网络安全有着实际应用。随后的 universal hashing 是一种高效的哈希函数实现方法,用于数据结构中的查找和散列操作。 第二章聚焦于 divide-and-conquer(分治)策略,这是许多高效算法的核心。通过讲解乘法算法、递归关系的运用以及排序算法如 merge sort(归并排序),读者可以领略到这种策略的强大。median(中位数)的概念也被介绍,它是数据结构和算法分析中的一个重要概念。此外,矩阵乘法和快速傅里叶变换(FFT)作为复杂性分析中的关键工具,也在这一章中详细阐述。 第三章转向图论,探讨了为什么研究图是计算机科学中的重要课题。作者首先解释了深度优先搜索(DFS)及其在无向图和有向图中的应用。随后,强连通分量(strongly connected components)的识别,是网络分析和系统设计中不可或缺的部分。本章还提供了丰富的习题,帮助读者巩固所学。 第四章专讲图中的路径问题,包括计算距离、宽度优先搜索(BFS)、边的长度测量以及经典的 Dijkstra's algorithm(迪杰斯特拉算法),它用于寻找最短路径。此外,书中的内容还涉及优先队列的实现和负权边情况下最短路径的处理,这些都是算法设计中的核心内容。 《算法概论 第三版》不仅涵盖了基础算法的基本原理和实例,而且通过大量习题和实际应用案例,帮助读者逐步建立起对算法设计和分析的深入理解。无论是初学者还是经验丰富的专业人士,都能从中受益匪浅。通过这本书,读者将学会如何运用这些算法解决各种实际问题,提升编程和解决问题的能力。