《算法设计与分析》- 王晓东著,计算机科学教育经典

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"《算法设计与分析》是中国计算机学会“21世纪大学本科计算机专业系列教材”之一,由王晓东编著。这本书深入探讨了算法的设计、分析和优化策略,涵盖了递归、分治、动态规划、贪心算法、回溯法、分支限界法、概率算法、NP完全性理论、近似算法等多个核心主题。书中还特别强调了算法的抽象机制和使用Java语言描述算法的方法。" 《算法设计与分析》一书首先介绍了算法的基础概念,明确算法与程序的区别与联系。算法是一组明确、无歧义且有限执行的指令,而程序是算法的具体实现,可能不满足有限性这一特性。书中进一步阐述了从机器语言到高级语言的抽象过程,高级语言如Java使得算法表达更加直观,提高了程序的可读性和可维护性。 在算法设计的抽象机制部分,作者提到了抽象数据类型(ADT)的概念,它包括一个数据模型和在此模型上的一组运算。ADT的使用有利于算法设计的模块化,使得算法的顶层设计与底层实现相分离,提高了算法的可维护性和可移植性。同时,ADT也是自顶向下设计和逐步求精的有效工具。 在描述算法方面,本书选择了Java语言,因为Java提供了良好的结构化程序设计环境,支持面向对象编程,使得算法描述简洁明了。Java程序结构包括类、对象、方法等基本元素,其语法特性如封装、继承和多态,为算法实现提供了强大的支持。 全书通过丰富的例子和详实的分析,帮助读者理解并掌握各种算法的设计原理和分析方法,如分治策略在快速排序、归并排序中的应用,动态规划在解决最优化问题中的威力,贪心算法在解决背包问题时的高效性,以及回溯法和分支限界法在解决组合优化问题中的应用。 此外,书中还涉及了NP完全性理论,讨论了某些问题的计算复杂性,并介绍了概率算法和近似算法,用于处理那些在有限时间内无法找到精确解的问题。这些内容对于理解和应对实际生活中的复杂计算挑战至关重要。 通过学习《算法设计与分析》,读者不仅可以掌握多种算法的设计技巧,还能学会如何分析算法的时空复杂度,从而在实际编程中做出最优选择,提高程序性能。这是一本对计算机科学和软件工程专业的学生,以及对算法感兴趣的从业者极具价值的教材。