内容简介
对于任何一门编程语言来说,算法都是程序的“灵魂”。正是因为算法如此重要,所以笔者精心编写了本书,希望通过书中的内容广大读者一起探讨学习算法的奥秘,带领广大读者真正步入程序开发的世界。
本书共分15章,循序渐进、由浅入深地详细讲解算法的核心内容,并通过具体实例的实现过程演练各个知识点的具体用法。本书先详细讲解算法的基础知识,剖析了将算法称为“程序灵魂”的原因。然后详细讲解算法技术的核心内容,主要包括八大算法思想、数据结构、树、图、查找、内部排序、外部排序和文件等知识点的具体用法。接下来通过具体实例详细讲解各种算法经典问题的解决方案,主要包括解决经典的数据结构问题、解决数学问题、解决趣味问题、解决图像问题和解决奥赛问题的具体方案等。另外,书中还讲解了算法技术在现实编程项目中的作用和具体用法。
目录
第1章 都说算法是程序的“灵魂” 1
1.1 开始学习算法 1
1.1.1 算法的特征和发展由来 1
1.1.2 何为算法 2
1.2 计算机中的算法 3
1.2.1 认识计算机中的算法 3
1.2.2 为什么是程序的“灵魂” 4
1.3 表示算法的方法 4
1.3.1 用流程图来表示算法 5
1.3.2 用N-S流程图来表示算法 6
1.3.3 用计算机语言表示算法 7
1.4 学好算法的秘诀 8
第2章 分析妙趣横生的算法思想 9
2.1 八大算法思想 9
2.2 比较“笨”的枚举算法思想 9
2.2.1 枚举算法基础 10
2.2.2 实践演练 10
2.3 聪明一点的递推算法思想 15
2.3.1 递推算法基础 15
2.3.2 实践演练 15
2.4 充分利用自己的递归算法思想 18
2.4.1 递归算法基础 18
2.4.2 实践演练 18
2.5 各个击破的分治算法思想 22
2.5.1 分治算法基础 23
2.5.2 实践演练 23
2.6 贪心算法思想并不贪婪 29
2.6.1 贪心算法基础 29
2.6.2 实践演练 30
2.7 试探法算法思想是一种委婉的做法 35
2.7.1 试探法算法基础 35
2.7.2 实践演练 36
2.8 迭代算法 39
2.8.1 迭代算法基础 40
2.8.2 实践演练 40
2.9 模拟算法思想 42
2.9.1 模拟算法的思路 42
2.9.2 实践演练 42
第3章 走在算法的路上之——分析简单的
数据结构 47
3.1 学习编程的注意事项 47
3.2 什么是线性表 47
3.2.1 线性表的特性 48
3.2.2 顺序表操作 49
3.2.3 链表操作 60
3.3 守规矩的先出的队列 74
3.3.1 队列基础 74
3.3.2 链队列和循环队列 75
3.3.3 队列的基本操作 75
3.3.4 队列的链式存储 76
3.4 后进先出的栈 83
3.4.1 什么是栈 83
3.4.2 栈的基本分类 84
3.4.3 实践演练 87
第4章 走在算法的路上之——树 91
4.1 树引发的关系 91
4.1.1 树的概念 92
4.1.2 何谓二叉树 94
4.1.3 二叉树存储 96
4.1.4 操作二叉树 99
4.1.5 遍历二叉树 102
4.1.6 测试二叉树 106
4.1.7 线索二叉树 113
4.1.8 线索二叉树的表示 113
4.1.9 实践演练线索二叉树的操作 116
4.2 霍夫曼树 121
4.2.1 霍夫曼树基础 121
4.2.2 实践演练 123
第5章 走在算法的路上之——图 131
5.1 从哥尼斯堡七桥问题说起 131
5.2 几个相关概念 132
5.3 存储结构 136
5.3.1 表示顶点之间相邻关系的邻
接矩阵 137
5.3.2 邻接表 138
5.3.3 合作的产物——十字链表 141
5.3.4 实践演练 143
5.4 遍历图 148
5.4.1 深度优先搜索 148
5.4.2 广度优先搜索 151
5.4.3 遍历算法的那点事 155
5.4.4 测试图的遍历实例 157
5.5 图的连通性 160
5.5.1 无向图的连通分量 161
5.5.2 生成树 161
5.5.3 关键路径 165
5.6 寻求的路径 170
5.6.1 求某一顶点到其他各顶点
的路径 170
5.6.2 任意一对顶点间的路径 174
第6章 体验查找算法带来的魅力 179
6.1 几个相关概念 179
6.2 基于线性表的查找法 180
6.2.1 顺序查找法 180
6.2.2 折半查找法 183
6.2.3 分块查找法 186
6.3 基于树的查找 188
6.3.1 二叉排序树 188
6.3.2 平衡二叉排序树 203
6.4 哈希法 209
6.4.1 哈希法基础 209
6.4.2 处理冲突 211
6.4.3 哈希表的查找过程 212
6.5 索引查找 215
6.5.1 索引查找的过程 215
6.5.2 实践演练 215
第7章 内部排序 220
7.1 排序基础 220
7.1.1 排序的目的和过程 220
7.1.2 内