算法设计与分析：程序与高级语言表达机制

本资源是一本由中国计算机学会推荐的“21世纪大学本科计算机专业系列教材”——《算法设计与分析》。作者王晓东编著，内容涵盖了广泛且深入的算法理论和实践。第一章“算法引论”为读者介绍了算法的基本概念，包括算法与程序的区别和联系。算法被定义为一种确定性、有限性操作序列，它接受零个或多个外部输入，产生至少一个输出，且指令清晰无歧义，每个指令的执行次数和时间都有明确限制。尽管算法是程序的基础，但并非所有程序都严格遵循算法的有限性原则。 在表达算法的抽象机制方面，章节讨论了高级程序设计语言如Java的重要性。高级语言如Java使编程过程更加自动化，程序员能够专注于核心逻辑，因为它们处理了底层细节。此外，抽象数据类型（ADT）被引入，这是设计算法时的一种重要工具，它将数据模型和操作封装在一起，提高了代码的模块化、可读性和可维护性。通过ADT，算法设计师可以自由选择数据结构，同时在时间和空间消耗上进行优化。 在描述算法部分，书中采用了Java语言，强调了Java程序结构的简洁性和功能强大。Java的特性，如面向对象编程、异常处理、集合框架等，都是设计和实现高效算法的有效手段。后续章节将进一步探讨递归与分治策略、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、近似算法以及算法优化策略等内容，这些是深入理解算法设计和分析的关键技术。 通过阅读这本书，读者将不仅掌握算法的基本概念，还能学习如何运用各种算法策略解决实际问题，以及如何通过Java这样的编程语言将算法转化为实用的软件系统。这对于计算机科学专业的学生和从事软件开发的专业人员来说，是一本极具价值的学习资料。