算法设计精要:Kleinberg & Tardos的权威指南

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"Algorithm Design"是由Jon Kleinberg和Eva Tardos合著的著名算法设计教材,出版于2005年,由Addison-Wesley出版社发行。这本书深入浅出地介绍了算法设计的基本概念、策略和分析方法,是计算机科学领域尤其是算法领域的经典之作。 全书覆盖了广泛的算法主题,包括动态规划、分治法、贪心算法、回溯法、随机化算法以及网络流等核心理论。Kleinberg和Tardos以清晰易懂的方式解释了这些复杂的算法设计原则,使读者能够理解和应用到实际问题中去。 在内容部分,虽然给出的是出版信息和版权声明,但可以推测书中会包含以下关键知识点: 1. **算法设计基础**:介绍如何从实际问题中抽象出数学模型,以及如何构建解决问题的算法。 2. **动态规划**:讲解如何通过分阶段解决问题,建立状态转移方程,并提供经典的如背包问题、最短路径问题的实例。 3. **分治法**:阐述将大问题分解为小问题求解的思想,如快速排序、归并排序等经典算法的实现。 4. **贪心算法**:讨论在每一步选择局部最优解,期望最终得到全局最优解的方法,如霍夫曼编码和Prim算法。 5. **回溯法**:介绍用于解决约束满足问题的策略,如八皇后问题、图着色问题等。 6. **随机化算法**:讲解概率方法在算法设计中的应用,如快速傅里叶变换(FFT)、Monte Carlo算法和Las Vegas算法。 7. **网络流理论**:涵盖最大流、最小割问题及其在优化问题中的应用,如运输问题和匹配问题。 8. **图论与数据结构**:包括树和图的基本操作,以及它们在算法中的重要性,如最小生成树、最短路径算法(Dijkstra、Floyd-Warshall等)。 9. **算法分析与复杂度理论**:讨论时间复杂度和空间复杂度,以及P、NP、NP完全等问题,帮助读者理解算法效率和可行性。 10. **案例研究**:通过真实世界的问题展示算法的实际应用,比如互联网路由、社交网络分析等。 此外,书中可能还包括习题和案例分析,帮助读者巩固所学,并提供进一步研究的素材。对于想要深入理解和掌握算法设计的读者,这本书是不可或缺的参考资料。