Python算法设计与分析

作者
王硕 董文馨 张舒行 张洁 李秉伦
丛书名
出版社
人民邮电出版社
ISBN
9787115529008
简要
简介
内容简介书籍计算机书籍 本书主要内容包括: 算法基础 、 排序算法 、 查找算法 、 双指针 、 哈希算法 、 深度优先搜索 、 广度优先搜索 、 回溯算法 、 动态规划 、 贪心算法 、 分治算法 、 并查集 、 *短路径 、 数论算法 等。
目录
第1章 算法初步\t1


1.1 什么是算法 1


1.1.1 算法的定义 1


1.1.2 算法与程序的区别 1


1.2 时间复杂度 2


1.2.1 运行时间和程序复杂程度的


关系 2


1.2.2 时间复杂度是渐进的 2


1.2.3 简单程序的时间复杂度分析 3


1.2.4 时间复杂度的意义 6


1.3 空间复杂度 8


1.4 算法的应用 8


1.5 Python算法的优势 9


1.6 小结 9


1.7 习题 10


第2章 排序算法 12


2.1 初级排序算法 12


2.1.1 插入排序 12


2.1.2 选择排序 14


2.1.3 冒泡排序 17


2.2 高级排序算法 19


2.2.1 归并排序 19


2.2.2 快速排序 21


2.2.3 希尔排序 24


2.2.4 堆排序 26


2.2.5 桶排序 30


2.3 小结 32


2.4 习题 32


第3章 查找 34


3.1 顺序查找 34


3.2 二分查找 35


3.3 树 41


3.4 二叉树 43


3.4.1 二叉树的性质 43


3.4.2 满二叉树 44


3.4.3 完全二叉树 44


3.4.4 创建二叉树 45


3.4.5 遍历二叉树 46


3.5 二叉搜索树 47


3.5.1 二叉搜索树基础 47


3.5.2 二叉搜索树的操作 47


3.6 平衡二叉树 56


3.6.1 二叉搜索树的效率 56


3.6.2 AVL树 56


3.7 小结 62


3.8 习题 62


第4章 双指针问题 65


4.1 单链表 65


4.1.1 建立单链表 65


4.1.2 遍历单链表 66


4.1.3 插入单链表 66


4.1.4 删除单链表第n个数 68


4.2 双指针的应用 69


4.2.1 数组合并问题 69


4.2.2 删除单链表倒数第n个数 71


4.3 小结 72


4.4 习题 72


第5章 哈希算法 73


5.1 哈希算法的原理 73


5.2 哈希函数 74


5.2.1 除法哈希算法 74


5.2.2 乘法哈希算法 75


5.2.3 平方取中法 75


5.2.4 随机数哈希算法 75


5.3 解决冲突 76


5.3.1 开放定址法 76


5.3.2 拉链址法 77


5.4 哈希算法的应用 78


5.4.1 两个数的和问题 78


5.4.2 团体赛问题 79


5.4.3 猜数字游戏 81


5.5 小结 83


5.6 习题 83


第6章 深度优先搜索算法 85


6.1 搜索 85


6.2 图上的深度优先搜索 85


6.2.1 无向图 85


6.2.2 图的术语 86


6.2.3 图上的搜索 88


6.2.4 经典例题讲解(最大的油田) 89


6.3 二叉树上的深度优先搜索 91


6.3.1 二叉树相关术语 91


6.3.2 二叉树上的搜索 92


6.3.3 经典例题讲解(员工派对) 92


6.3.4 经典例题讲解(城市危机) 97


6.4 小结 105


6.5 习题 106


第7章 广度优先搜索算法 107


7.1 依旧是图的搜索 107


7.2 队列中的存储方式 108


7.3 经典例题讲解 111


7.3.1 艰难旅行 111


7.3.2 混乱地铁 114


7.3.3 温室大棚 116


7.4 小结 120


7.5 习题 120


第8章 回溯算法 121


8.1 回溯算法原理 121


8.2 回溯算法的应用 124


8.2.1 N皇后 124


8.2.2 数独 128


8.2.3 排列组合 132


8.2.4 两个扩展问题 137


8.3 小结 139


8.4 习题 139


第9章 动态规划 141


9.1 动态规划介绍 141


9.2 矿工问题 141


9.2.1 问题描述 141


9.2.2 问题分析 142


9.2.3 参考实现 145


9.3 爬楼梯问题 146


9.3.1 问题描述 146


9.3.2 问题分析 147


9.3.3 参考实现 149


9.4 背包问题 149


9.4.1 问题描述 149


9.4.2 问题分析 150


9.4.3 问题实例 151


9.4.4 参考实现 153


9.5 最长递增子序列问题 154


9.5.1 问题描述 154


9.5.2 改进算法 155


9.5.3 参考实现 156


9.6 小结 157


9.7 习题 157


第10章 贪心算法 158


10.1 贪心算法介绍 158


10.2 硬币找零问题 159


10.2.1 问题描述 159


10.2.2 问题实例 159


10.2.3 参考实现 160


10.3 活动安排问题 160


10.3.1 问题描述 160


10.3.2 参考实现 161


10.4 哈夫曼编码 162


10.4.1 问题描述 163


10.4.2 哈夫曼树 163


10.4.3 贪心选择性质 165


10.4.4 最优子结构性质 166


10.4.5 参考实现 166


10.5 小结 167


10.6 习题 168


第11章 分治算法 169


11.1 分治算法原理 169


11.2 分治算法应用 170


11.2.1 二分查找 170


11.2.2 二维数组的查找 171


11.2.3 快速凸包算法 173


11.2.4 快速傅氏变换 178


11.3 小结 183


11.4 习题 183


第12章 并查集 184


12.1 并查集介绍 184


12.1.1 并查集的构造方法 184


12.1.2 并查集的应用 184


12.1.3 并查集3种基本操作的Python实现 186


12.2 朋友圈 187


12.2.1 问题描述 187


12.2.2 问题分析 187


12.2.3 代码 188


12.3 图的子元素 190


12.3.1 问题描述 190


12.3.2 问题分析 190


12.3.3 代码 192


12.4 小结 193


12.5 习题 193


第13章 最短路径算法 194


13.1 戴克斯特拉算法 194


13.1.1 算法介绍 194


13.1.2 算法证明 199


13.1.3 算法代码 200


13.2 贝尔曼-福特算法 202


13.2.1 算法介绍 203


13.2.2 算法证明 205


13.2.3 算法代码 206


13.3 弗洛伊德算法 208


13.3.1 算法介绍 208


13.3.2 算法代码 212


13.4 A*搜索算法 215


13.4.1 算法介绍 215


13.4.2 算法证明 219


13.4.3 算法代码 220


13.5 习题 222


第14章 数论算法 223


14.1 欧几里得算法 223


14.1.1 算法分析与证明 223


14.1.2 算法代码 224


14.1.3 算法应用 224


14.2 中国余数定理 228


14.2.1 算法介绍 228


14.2.2 算法证明 229


14.2.3 算法代码 229


14.3 素性检验算法 230


14.3.1 费马素性检验 230


14.3.2 米勒-拉宾素性检验 231


14.3.3 算法代码 233


14.4 小结 234


14.5 习题 234





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