算法 英文版 第4版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2026

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[美] 塞奇威剋（Robert Sedgewick），[美] 韋恩（Kevin Wayne） 著

圖書標籤:

• Algorithms
• Data Structures
• Computer Science
• Programming
• Java
• Robert Sedgewick
• Kevin Wayne
• Princeton University
• 4th Edition
• Algorithms 4th Edition

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115416902

版次：4

商品編碼：11899366

包裝：平裝

叢書名： 圖靈原版計算機科學係列

開本：大24開

齣版時間：2016-03-01

用紙：膠版紙

頁數：933

正文語種：英文

編輯推薦

　　算法領域的經典參考書——Sedgewick暢銷著作，反映瞭經過幾十年演化而成的算法核心知識體係。　　內容全麵——全麵論述排序、搜索、圖處理和字符串處理的算法和數據結構，涵蓋每位程序員應知應會的50種算法。　　全新修訂的代碼——全新的Java實現代碼，采用模塊化的編程風格，所有代碼均可供讀者使用。　　與實際應用相結閤——在重要的科學、工程和商業應用環境下探討算法，給齣瞭算法的實際代碼，而非同類著作常用的僞代碼。　　富於智力趣味性——簡明扼要的內容，用豐富的視覺元素展示的示例，精心設計的代碼，詳盡的曆史和科學背景知識，各種難度的練習，這一切都將使讀者手不釋捲。　　科學的方法——用閤適的數學模型討論算法性能，這些模型是在真實環境中得到驗證的。　　與網絡相結閤——配套網站algs4.cs.princeton.edu提供瞭本書內容的摘要及相關的代碼、測試數據、編程練習、教學課件等資源。

內容簡介

　　本書作為算法領域經典的參考書，全麵介紹瞭關於算法和數據結構的知識，並特彆針對排序、搜索、圖處理和字符串處理進行瞭論述。第4 版具體給齣瞭每位程序員應知應會的50 個算法，提供瞭實際代碼，而且這些Java 代碼實現采用瞭模塊化的編程風格，讀者可以方便地加以改造。本書配套網站提供瞭本書內容的摘要及更多的代碼實現、測試數據、練習、教學課件等資源。

作者簡介

　　Robert Sedgewick 斯坦福大學博士，導師為Donald E. Knuth，從1985年開始一直擔任普林斯頓大學計算機科學係教授，曾任該係主任，也是Adobe Systems公司董事會成員，曾在Xerox PARC、國防分析研究所（institute for Defense Analyses）和法國國傢信息與自動化研究所（INRIA）從事研究工作。他的研究方嚮包括解析組閤學、數據結構和算法的分析與設計、程序可視化等。　　Kevin Wayne 康奈爾大學博士，普林斯頓大學計算機科學係高級講師，研究方嚮包括算法的設計、分析和實現，特彆是圖和離散優化。

目錄

第1章　基礎　　3
1．1　基礎編程模型　　8
1．2　 數據抽象　　64
1．3　 背包、隊列和棧　　120
1．4　 算法分析　　172
1．5　 案例研究：union-find算法　　216
第2章　排序　　243
2．1　 初級排序算法　　244
2．2　 歸並排序　　270
2．3　 快速排序　　288
2．4　 優先隊列　　308
2．5　 應用　　336
第3章　查找　　361
3．1　符號錶　　362
3．2　二叉查找樹　　396
3．3　平衡查找樹　　424
3．4　散列錶　　458
3．5　應用　　486
第4章　圖　　515
4．1　 無嚮圖　　518
4．2　 有嚮圖　　566
4．3　 最小生成樹　　604
4．4　 最短路徑　　638
第5章　字符串　　695
5．1　 字符串排序　　702
5．2　 單詞查找樹　　730
5．3　 子字符串查找　　758
5．4　 正則錶達式　　788
5．5　 數據壓縮　　810
第6章　背景　　853

前言/序言

《算法：第四版》—— 洞悉計算世界的基石 在飛速發展的數字時代，理解算法的原理與應用，已不再是計算機科學專業人士的專屬技能，而是成為任何希望深入理解現代技術運行機製、掌握解決復雜問題能力的人士的必備知識。《算法：第四版》，便是這樣一本旨在為讀者構建堅實算法知識體係的權威著作。它不僅深入淺齣地剖析瞭核心算法的設計思想、實現細節和性能分析，更通過大量的實例和練習，引導讀者在實踐中掌握算法的精髓，從而應對日新月異的計算挑戰。 本書的語言風格嚴謹而清晰，力求在復雜概念麵前保持直觀性，讓不同背景的讀者都能循序漸進地領略算法的魅力。從最基礎的數據結構，如數組、鏈錶、棧和隊列，到更高級的圖算法、字符串處理和計算幾何，《算法：第四版》幾乎涵蓋瞭計算機科學中最具代錶性和應用價值的算法範疇。它巧妙地將抽象的理論與具體的編程實現相結閤，讀者可以通過閱讀書中提供的Java代碼示例，直觀地理解算法的運作過程，並能動手實踐，加深理解。 數據結構的基石：構建高效計算的藍圖 任何一個有效的算法，都離不開高效的數據結構作為支撐。本書的開篇便係統地介紹瞭構建復雜算法所需的基本數據結構。我們首先會接觸到綫性結構，例如數組（Array）和鏈錶（Linked List）。數組以其內存的連續性帶來的隨機訪問優勢，在許多場景下是不可或缺的選擇；而鏈錶則提供瞭動態插入和刪除的靈活性，適用於頻繁變動的數據集閤。理解這兩種基本結構的區彆與適用場景，是後續學習一切復雜算法的基礎。 在此基礎上，本書會進一步探討棧（Stack）和隊列（Queue），這兩種“後進先齣”（LIFO）和“先進先齣”（FIFO）的抽象數據類型，在程序執行、任務調度、係統設計等諸多方麵發揮著關鍵作用。例如，函數調用棧的實現就依賴於棧的原理，而消息隊列在分布式係統中更是核心組件。 接著，我們將深入到樹（Tree）這一層級結構。二叉樹（Binary Tree）作為最基礎的樹結構，其各種變體，如二叉搜索樹（Binary Search Tree, BST），為高效的數據檢索和排序提供瞭可能。BST通過維護有序性，使得查找、插入和刪除操作的時間復雜度平均可達O(log n)。但BST在極端情況下可能退化為鏈錶，影響性能。為瞭解決這個問題，本書會介紹自平衡二叉搜索樹，如AVL樹和紅黑樹（Red-Black Tree），它們能夠自動調整結構以保持平衡，從而保證瞭 O(log n) 的最壞情況性能。理解這些自平衡樹的構造與鏇轉機製，對於構建高性能的數據檢索係統至關重要。 除瞭二叉樹，本書還會介紹堆（Heap）這一重要的優先隊列實現。堆根據其特性（最大堆或最小堆）保證瞭根節點是最大或最小元素，這使得查找最大/最小元素的操作時間復雜度僅為O(1)，而插入和刪除操作的時間復雜度為O(log n)。堆排序（Heap Sort）作為一種高效的排序算法，也正是基於堆的原理。 哈希錶（Hash Table）作為另一類核心數據結構，通過哈希函數將鍵映射到數組索引，在理想情況下能實現O(1)的平均查找、插入和刪除操作。本書會詳細講解哈希函數的構造原則、處理哈希衝突的方法（如鏈地址法和開放地址法），以及如何選擇閤適的哈希錶實現來優化性能。 排序與查找：高效組織數據的核心算法 排序和查找是算法領域中最基本也是最重要的問題之一。本書將從簡單到復雜，係統地介紹各種排序算法，並分析它們的性能特點。 簡單排序： 冒泡排序（Bubble Sort）、選擇排序（Selection Sort）和插入排序（Insertion Sort）是理解排序基本思想的入門算法。雖然它們的平均時間復雜度為O(n^2)，在處理大規模數據時效率較低，但它們易於理解，是學習更高級算法的基石。 高效排序： 快速排序（Quick Sort）和歸並排序（Merge Sort）是兩種具有裏程碑意義的O(n log n)時間復雜度的排序算法。快速排序采用分治策略，通過“一次劃分”將數組分為兩部分，然後遞歸地對兩部分進行排序。它的平均性能非常齣色，但最壞情況下的性能可能退化到O(n^2)。歸並排序同樣采用分治思想，將數組分成兩半，遞歸排序後，再將兩個有序的子數組閤並。歸並排序的性能更為穩定，始終保持O(n log n)的時間復雜度，並且是穩定排序。 其他排序： 除瞭上述經典算法，本書還會介紹堆排序（Heap Sort）以及麵嚮特定數據分布的計數排序（Counting Sort）、桶排序（Bucket Sort）和基數排序（Radix Sort），幫助讀者理解如何在不同場景下選擇最適閤的排序算法。 在查找算法方麵，本書將重點介紹二分查找（Binary Search）。該算法要求數據必須是已排序的，通過不斷將搜索區間減半，能夠在O(log n)的時間復雜度內找到目標元素。這突顯瞭排序對於高效查找的重要性。 圖算法：刻畫與解決復雜關係網絡的問題 圖（Graph）是一種強大的數學模型，用於錶示對象之間的關係，在社交網絡分析、交通導航、網絡路由、生物信息學等領域有著廣泛的應用。本書將深入探討圖算法的經典問題。 圖的錶示： 首先，我們會學習如何錶示圖，常見的有鄰接矩陣（Adjacency Matrix）和鄰接錶（Adjacency List）。鄰接矩陣在錶示稠密圖時較為方便，但空間復雜度較高；鄰接錶則更適閤錶示稀疏圖，並且在遍曆時效率更高。 圖的遍曆： 深度優先搜索（Depth-First Search, DFS）和廣度優先搜索（Breadth-First Search, BFS）是兩種最基本的圖遍曆算法。DFS通過遞歸或棧實現，探索盡可能深的路徑；BFS則使用隊列，按層級遍曆圖。這兩種遍曆方式是許多復雜圖算法的基礎，例如連通性判斷、拓撲排序等。 最短路徑算法： 在有權圖（Weighted Graph）中，尋找兩個節點之間的最短路徑是一個核心問題。本書將介紹Dijkstra算法，用於找到從單個源點到所有其他節點的最短路徑（適用於非負權重的圖）。對於存在負權重的圖，Bellman-Ford算法則能勝任。 最小生成樹算法： 對於連通的無嚮帶權圖，最小生成樹（Minimum Spanning Tree, MST）是指包含圖中所有頂點的樹，且所有邊的權重之和最小。Prim算法和Kruskal算法是解決MST問題的兩種經典算法。 其他圖算法： 此外，本書還會涉及強連通分量（Strongly Connected Components）的查找，以及一些圖的動態規劃應用。 字符串處理：解析與操作文本信息的利器 字符串處理是計算機科學中一個非常普遍且重要的領域，從簡單的文本搜索到復雜的模式匹配，都離不開高效的字符串算法。 樸素字符串匹配： 最簡單的字符串匹配方法是樸素的暴力匹配，但其效率較低。 高效字符串匹配： 為瞭提升效率，本書會介紹KMP（Knuth-Morris-Pratt）算法和Boyer-Moore算法。KMP算法通過構建“next”數組，避免瞭不必要的字符比較，將匹配時間復雜度降低到O(m+n)，其中m是模式串長度，n是文本串長度。Boyer-Moore算法則以一種“自後嚮前”的匹配方式，在實際應用中通常錶現更優。 Trie樹（前綴樹）： Trie樹是一種用於高效存儲和檢索字符串集閤的數據結構，特彆適閤於字典查詢、自動補全等場景。 正則錶達式： 正則錶達式是描述字符串模式的強大工具，本書會介紹其基本語法以及如何在算法中應用正則錶達式進行高效匹配。 計算幾何：處理幾何對象及其相互關係的數學工具 計算幾何是計算機科學的一個分支，專注於使用算法處理幾何對象，例如點、綫段、多邊形等，並研究它們之間的關係。 基本幾何圖元： 本書會介紹如何錶示點、嚮量，以及如何計算點之間的距離、嚮量的點乘與叉乘等基本操作。 凸包（Convex Hull）： 凸包是指包含給定點集的最緊的凸多邊形。Jarvis步進法（Gift Wrapping）和Graham掃描法是計算凸包的經典算法。 綫段相交： 判斷兩條綫段是否相交，以及計算交點，是計算幾何中的基本問題，在圖形渲染、碰撞檢測等領域應用廣泛。 算法分析與設計：理解性能與構建新算法的思維 在介紹完各類算法之後，本書還花瞭相當篇幅講解算法的分析與設計思想。 漸進錶示法： Big-O、Big-Omega和Big-Theta等漸進錶示法是度量算法時間復雜度和空間復雜度的標準工具，本書會詳細講解其含義與用法，幫助讀者準確評估算法的效率。 分治法（Divide and Conquer）： 如前所述，分治法是一種重要的算法設計範式，將問題分解為更小的子問題，遞歸地解決子問題，然後閤並結果。快速排序和歸並排序都是典型例子。 動態規劃（Dynamic Programming）： 動態規劃適用於具有重疊子問題和最優子結構的問題。它通過構建一個錶格來存儲子問題的解，避免重復計算，從而提高效率。背包問題、最長公共子序列等都是經典的動態規劃問題。 貪心算法（Greedy Algorithm）： 貪心算法在每一步選擇局部最優解，期望最終得到全局最優解。霍夫曼編碼、活動選擇問題等是貪心算法的代錶。 隨機化算法（Randomized Algorithms）： 引入隨機性，有時可以設計齣更簡單或更高效的算法，例如隨機化快速排序。 結語： 《算法：第四版》 並非一本僅僅羅列算法的百科全書，它更像是一本指引讀者掌握解決問題能力的指南。書中豐富的例題和習題，不僅鞏固瞭理論知識，更鍛煉瞭讀者的編程實踐能力和抽象思維能力。通過深入理解本書的內容，讀者將能夠： 構建堅實的基礎： 掌握核心數據結構與算法原理，為深入學習計算機科學打下堅實基礎。 提升解決問題的能力： 學會分析問題、選擇閤適的算法、並進行優化，從而高效地解決復雜的計算難題。 洞悉技術背後的邏輯： 理解現代軟件和係統為何能如此高效地運行，看透那些看不見的“智慧”。 增強編程功底： 通過閱讀和實踐代碼，提升編程技能，寫齣更優雅、更高效的代碼。 無論您是初學者，還是希望深化理論基礎的進階者，《算法：第四版》 都將是您不可多得的良師益友，帶領您在算法的世界裏，探索無限可能。

評分☆☆☆☆☆

很厚的一本共文算法書，要學習好長一段時間瞭。

評分☆☆☆☆☆

Classical textbook, it applies concise and informative style to describe useful algorithms.

評分☆☆☆☆☆

東西很好的，期待下次閤作

評分☆☆☆☆☆

很經典的書，推薦推薦推薦

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

好書，便宜！非常爽都是圖

評分☆☆☆☆☆

非常棒的購物體驗，京東加油加油加油

評分☆☆☆☆☆

好書還是好書，這書值得推薦

評分☆☆☆☆☆

好書，裝訂的精美，內容豐富好多圖，也有很多練習，決定好好讀讀