[套装书]算法设计编程实验（第2版）+人人可懂的量子计算（2册）

作者
吴永辉 王建德 [美]克里斯·伯恩哈特（Chris Bernhardt）
丛书名
出版社
机械工业出版社
ISBN
9782004249315
简要
简介
内容简介书籍计算机书籍 ---------------------------算法设计编程实验（第2版）--------------------------- 本书从ACM-ICPC程序设计竞赛等各种程序设计竞赛的试题进行了分析和整理，并精选出典型试题进行分类解析，既可用于高校算法、程序设计课程的实验和教学，也可以用于竞赛选手的系统训练。 ---------------------------人人可懂的量子计算--------------------------- 量子计算是量子物理与计算机科学的完美融合，将20世纪物理学中那些令人惊叹的观点融入一种全新的计算思维方式中。本书由数学家Bernhardt撰写，用简明的数学语言来描述量子世界，只要求读者具备高中数学知识。书中从量子计算的基本单位——量子比特开始，然后讨论量子比特测量、量子纠缠和量子密码学。之后回顾了经典计算中的标准主题——比特、门和逻辑，并描述了Edward Fredkin独创的台球计算机。最后定义了量子门，考虑量子算法的速度，以及量子计算对未来生活的影响。本书涵盖量子计算方方面面的基础知识，适合所有感兴趣的初学者阅读。
目录



---------------------------算法设计编程实验（第2版）---------------------------


前　言
第1章　求解Ad Hoc类问题的编程实验 1
1.1　机理分析法的实验范例 1
1.2　统计分析法的实验范例 5
1.3　相关题库 9
第2章　模拟法的编程实验 31
2.1　直叙式模拟的实验范例 31
2.2　筛选法模拟的实验范例 46
2.3　构造法模拟的实验范例 56
2.4　相关题库 60
第3章　数论的编程实验 72
3.1　素数运算的实验范例 72
3.1.1　使用筛法生成素数 72
3.1.2　测试大素数 79
3.2　求解不定方程和同余的实验范例 82
3.2.1　计算最大公约数和不定方程 82
3.2.2　计算同余方程和同余方程组 89
3.2.3　计算多项式同余方程 99
3.3　特殊的同余式的实验范例 102
3.3.1　威尔逊定理和费马小定理 102
3.3.2　伪素数 105
3.3.3　欧拉定理 112
3.4　积性函数的实验范例 116
3.4.1　欧拉φ函数φ(n) 116
3.4.2　莫比乌斯函数μ(n) 121
3.4.3　完全数和梅森素数 124
3.5　高斯素数的实验范例 129
3.6　相关题库 135
第4章　组合分析的编程实验 152
4.1　生成排列的实验范例 152
4.1.1　按字典序思想生成下一个排列 152
4.1.2　按字典序思想生成所有排列 154
4.2　排列组合计数的实验范例 156
4.2.1　一般的排列组合计数公式 156
4.2.2　两种特殊的排列组合计数公式 167
4.2.3　多重集的排列数和组合数 174
4.3　鸽笼原理与容斥原理的实验范例 178
4.3.1　利用鸽笼原理求解存在性问题 178
4.3.2　容斥原理应用实验 180
4.3.3　Ramsey定理的应用 188
4.4　Pólya计数公式的实验范例 190
4.5　生成函数与递推关系的实验范例 201
4.5.1　幂级数型生成函数 201
4.5.2　指数型生成函数 204
4.5.3　递推关系 207
4.6　快速傅里叶变换的实验范例 211
4.7　相关题库 216
第5章　贪心法的编程实验 229
5.1　体验贪心法内涵的实验范例 229
5.1.1　贪心法的经典问题 229
5.1.2　体验贪心法内涵 236
5.2　利用数据有序化进行贪心选择的实验范例 241
5.3　在综合性的P类问题中使用贪心法的实验范例 249
5.4　相关题库 255
第6章　动态规划方法的编程实验 265
6.1　线性DP的实验范例 266
6.1.1　初步体验线性DP问题 266
6.1.2　子集和问题 270
6.1.3　最长公共子序列问题 271
6.1.4　最长递增子序列问题 273
6.2　0-1背包问题 280
6.2.1　基本的0-1背包问题 280
6.2.2　完全背包 281
6.2.3　多重背包 285
6.2.4　混合背包 287
6.2.5　二维背包 292
6.2.6　分组背包 294
6.2.7　有依赖的背包 298
6.3　树形DP的实验范例 300
6.4　状态压缩DP的实验范例 305
6.5　单调优化1D/1D DP的实验范例 309
6.5.1　经典模型1：利用决策代价函数w的单调性优化 310
6.5.2　经典模型2：利用决策区间下界的单调性优化 313
6.5.3　经典模型3：利用最优决策点的凸性优化 318
6.6　相关题库 322
第7章　高级数据结构的编程实验 353
7.1　后缀数组的实验范例 353
7.1.1　使用倍增算法计算名次数组和后缀数组 353
7.1.2　计算最长公共前缀 356
7.1.3　后缀数组的应用 357
7.2　线段树的实验范例 370
7.2.1　线段树的基本概念和基本操作 370
7.2.2　线段树单点更新的维护 372
7.2.3　线段树子区间更新的维护 375
7.3　处理特殊图的实验范例 387
7.3.1　计算欧拉图 387
7.3.2　计算哈密顿图 393
7.3.3　计算最大独立集 402
7.3.4　计算割点、桥和双连通分支 406
7.4　相关题库 414
第8章　计算几何的编程实验 433
8.1　点线面运算的实验范例 433
8.1.1　计算点积和叉积 433
8.1.2　计算线段交 440
8.1.3　利用欧拉公式计算多面体 449
8.2　利用扫描线算法计算矩形的并的面积的实验范例 453
8.2.1　沿垂直方向计算矩形的并面积 453
8.2.2　沿水平方向计算矩形的并面积 457
8.3　计算半平面交的实验范例 460
8.3.1　计算半平面交的联机算法 461
8.3.2　利用极角计算半平面交的算法 466
8.4　计算凸包和旋转卡壳的实验范例 474
8.4.1　计算凸包 474
8.4.2　旋转卡壳实验 479
8.5　相关题库 482



---------------------------人人可懂的量子计算---------------------------


译者序
前言
致谢
第1章　自旋 …… 1
1.1　量子钟 …… 7
1.2　同一方向的测量 …… 7
1.3　不同方向的测量 …… 8
1.4　测量 …… 10
1.5　随机性 …… 11
1.6　光子与偏振 …… 13
1.7　小结 …… 17
第2章　线性代数 …… 19
2.1　复数与实数 …… 20
2.2　向量 …… 21
2.3　向量的图解 …… 22
2.4　向量的长度 …… 23
2.5　标量乘法 …… 23
2.6　向量加法 …… 24
2.7　正交向量 …… 25
2.8　bra-ket内积 …… 26
2.9　bra-ket与长度 …… 27
2.10　bra-ket与正交 …… 28
2.11　标准正交基 …… 30
2.12　向量的基表示 …… 31
2.13　有序基 …… 34
2.14　向量的长度 …… 35
2.15　矩阵 …… 36
2.16　矩阵运算 …… 39
2.17　正交矩阵与酉矩阵 …… 41
2.18　线性代数工具箱 …… 42
第3章　自旋与量子比特 …… 44
3.1　概率 …… 44
3.2　量子自旋的数学表示 …… 45
3.3　等价状态 …… 49
3.4　自旋方向与基 …… 51
3.5　装置旋转60° …… 54
3.6　光子偏振的数学模型 …… 55
3.7　偏振方向与基 …… 56
3.8　偏振滤波实验 …… 57
3.9　量子比特 …… 59
3.10　Alice、Bob与Eve …… 61
3.11　概率偏振与相干性 …… 64
3.12　Alice、Bob、Eve和BB84协议 …… 65
第４章　纠缠 …… 69
4.1　非纠缠量子比特 …… 70
4.2　非纠缠量子比特的计算 …… 72
4.3　纠缠量子比特的计算 …… 74
4.4　超光速通信 …… 77
4.5　张量积的标准基 …… 79
4.6　如何制备纠缠的量子比特 …… 80
4.7　使用CNOT门制备纠缠的量子比特 …… 82
4.8　纠缠的量子钟 …… 84
第5章　贝尔不等式 …… 87
5.1　不同基下的纠缠量子比特 …… 89
5.2　爱因斯坦与定域实在性 …… 93
5.3　爱因斯坦和隐变量 …… 95
5.4　纠缠的经典解释 …… 95
5.5　贝尔不等式 …… 97
5.6　量子力学的解释 …… 98
5.7　经典的解释 …… 100
5.8　测量 …… 105
5.9　量子密钥分发的Ekert协议 …… 106
第6章　经典逻辑、门和电路 …… 109
6.1　逻辑 …… 110
6.2　布尔代数 …… 112
6.3　功能的完备性 …… 115
6.4　门 …… 119
6.5　电路 …… 121
6.6　与非门是一个通用门 …… 123
6.7　门与计算 …… 123
6.8　存储 …… 126
6.9　可逆计算 …… 127
6.10　台球计算 …… 135
第7章　量子门和电路 …… 141
7.1　量子比特 …… 142
7.2　受控非门 …… 143
7.3　量子门 …… 145
7.4　作用于一个量子比特的量子门 …… 146
7.5　是否存在通用量子门 …… 149
7.6　非克隆定理 …… 149
7.7　量子计算与经典计算 …… 153
7.8　贝尔电路 …… 153
7.9　超密编码 …… 156
7.10　量子隐形传态 …… 160
7.11　纠错 …… 165
第8章　量子算法 …… 173
8.1　P与NP …… 174
8.2　量子算法是否比经典算法快 …… 177
8.3　查询复杂性 …… 178
8.4　Deutsch算法 …… 178
8.5　Hadamard矩阵的Kronecker积 …… 184
8.6　Deutsch-Jozsa算法 …… 188
8.7　Simon算法 …… 194
8.8　复杂性类 …… 206
8.9　量子算法 …… 209
第9章　量子计算的作用 …… 212
9.1　Shor算法与密码分析 …… 213
9.2　Grover算法与数据检索 …… 218
9.3　化学与模拟 …… 224
9.4　硬件 …… 226
9.5　量子霸权与平行宇宙 …… 231
9.6　计算 …… 232



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