[套装书]算法设计编程实验(第2版)+天才与算法:人脑与AI的数学思维(2册)

作者
吴永辉 王建德 [英] 马库斯·杜·索托伊(Marcus du Sautoy)
丛书名
出版社
机械工业出版社
ISBN
9782004249305
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。 ---------------------------天才与算法:人脑与AI的数学思维--------------------------- 算法、计算机代码、人工智能、机器学习都是以数学为核心的。如果想了解掌控现代生活的算法完成这些事情的内在机理,那么就需要理解支撑它们的数学规则。 牛津大学著名数学家马库斯?杜?索托伊(Marcus du Sautoy)在数论方面的研究,让他游走在当今人类数学理解力的最前沿。他一直关注跟踪人工智能将如何丰富和改变甚至颠覆我们对于人类创造力意义的理解。在令人困惑的人工智能科学里可以为各位导航的,很难想象还有谁能更出其右。 在本书中,作者思考了人工智能对创造力的未来意味着什么。从洛夫莱斯的预言到AlphaGo与人类博弈并“战胜人类”,小到择偶、大到向公众发布新闻,从数学到文学,从音乐到绘画, Google搜索引擎的“爬虫算法”,网飞公司为用户推荐电影,“波洛克化器”可以制作出波洛克风格的滴画,机器从J?K?罗琳的灵感中衍生出以假乱真的续集,而音乐创作算法“艾米”成功地愚弄了一大帮研究巴赫的专家。人工智能和机器学习的魅影在这些领域里潜行。但是,这些程序只是进行模仿,还是它们已经具备了创造所需的所有条件? 马库斯认为,要回答这个问题,我们就需要了解驱动它们的算法是如何工作的——这又让他回到了数学的领域。在其中探索算法的谜题、未知却又引人入胜的可能性。 本书为我们展现了人工智能是如何逐步变得强大,怎样支持我们人类的创造力,以及它们开始进行创造性的艺术创作。引导读者去认知人类创造力的本质,探索了算法、数学思维和艺术创作之间的关系,并为未来人类与机器的共生关系描绘出一个更加积极、出人意料的愿景。 牛津大学著名数学家马库斯?杜?索托伊(Marcus du Sautoy)在数论方面的研究,让他游走在当今人类数学理解力的最前沿。他一直关注跟踪人工智能将如何丰富和改变甚至颠覆我们对于人类创造力意义的理解。在令人困惑的人工智能科学里可以为各位导航的,很难想象还有谁能更出其右。 在本书中,作者思考了人工智能对创造力的未来意味着什么。从洛夫莱斯的预言到AlphaGo与人类博弈并“战胜人类”,小到择偶、大到向公众发布新闻,从数学到文学,从音乐到绘画, Google搜索引擎的“爬虫算法”,网飞公司为用户推荐电影,“波洛克化器”可以制作出波洛克风格的滴画,机器从J?K?罗琳的灵感中衍生出以假乱真的续集,而音乐创作算法“艾米”成功地愚弄了一大帮研究巴赫的专家。人工智能和机器学习的魅影在这些领域里潜行。但是,这些程序只是进行模仿,还是它们已经具备了创造所需的所有条件? 马库斯认为,要回答这个问题,我们就需要了解驱动它们的算法是如何工作的——这又让他回到了数学的领域。在其中探索算法的谜题、未知却又引人入胜的可能性。 . 本书为我们展现了人工智能是如何逐步变得强大,以及它们如何开始进行创造性的艺术创作。本书引导读者去认知人类创造力的本质,探索了算法、数学思维和艺术创作之间的关系,并为未来人类与机器的共生关系描绘出一个更加积极、出人意料的愿景。
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



---------------------------天才与算法:人脑与AI的数学思维---------------------------


赞誉
第1章 洛夫莱斯测试 001
第2章 激发创造力 009
创造力教得会吗 014
第3章 向人类宣战 019
非凡的游戏男孩 023
首战告捷 029
精妙绝伦 031
人类的反击 034
山头还是主峰 039
第4章 算法,网络时代的生活秘诀 043
荒岛算法 047
数学,幸福婚姻的秘诀 055
书商之战 059
第5章 从“自上而下”到“自下而上” 063
看还是不看 067
算法的幻觉 072
第6章 算法的进化 077
如果你喜欢…… 079
如何训练算法 085
偏见和盲点 087
机器之间的战争 090
第7章 数字绘画 095
什么是艺术 099
生物的创造力 105
可视化编码 108
分形:大自然的代码 111
从“亚伦”到“绘画傻瓜” 115
第8章 站在巨人的肩膀上 123
复活伦勃朗 127
创造力竞争 132
算法如何思考 142
算法就是一门艺术 145
第9章 数学的艺术 149
数学证明的游戏 152
数学的起源 154
证明的起源 159
第10章 数学家的望远镜 165
Coq证明助手 169
人脑的极限 171
沃沃斯基的愿景 175
第11章 音乐:声响的数学之旅 179
巴赫:首位音乐程序员 183
艾米:人工智能作曲家 188
模拟游戏:音乐图灵测试 193
“深度巴赫”:从头开始再生作曲家 198
第12章 歌曲的创作公式 203
普希金、诗歌和概率 205
“续作者”:第一个人工智能即兴爵士作曲演奏者 209
“心流机” 211
量子作曲 217
人为何创作音乐 220
第13章 深度数学 223
Mizar的数学 226
数学图灵测试 228
巴别数学图书馆 231
数学寓言 234
意料之外的故事 236
数学的叙述艺术 238
第14章 语言游戏 241
《危险边缘》 248
“华生”的工作模式 251
在翻译中迷失 255
机器人术语 258
受阻于“中文房间”试验 259
第15章 人工智能讲故事 263
如何在一个月内完成一部小说 271
哈利·波特和死亡波特尼克 273
假如…… 275
伟大的“自动化”数学家 279
人工智能新闻 281
第16章 为什么要创造:思想的交流 287



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