本書內容全面，特色突出，注重基本算法和基本技能，培養和提高程序設計應用開發能力，利于學生領悟編程的真諦。全書內容主要包括程序與算法、程序設計語言、數據結構、查找與排序、窮舉法、遞歸法、分治法、動態規劃法、貪心法、回溯法以及附錄。
本書適合作為高等院校計算機相關專業的教材或教學參考書,也可供從事計算機應用開發的各類技術人員應用參考,或用作全國計算機等級考試、軟件技術資格與水平考試的培訓資料。
本書內容全面，特色突出，注重基本算法和基本技能，培養和提高程序設計應用開發能力，利于學生領悟編程的真諦。全書內容主要包括程序與算法、程序設計語言、數據結構、查找與排序、窮舉法、遞歸法、分治法、動態規劃法、貪心法、回溯法以及附錄。
本書適合作為高等院校的計算機相關專業的教材或教學參考書,也可供從事計算機應用開發的各類技術人員應用參考,或用作全國計算機等級考試、軟件技術資格與水平考試的培訓資料。
程序與算法作為程序設計語言學習的核心內容,本書的作者多年從事程序設計語言(如VB、C、C++、Python等)和算法教學,發現學生在語法的學習上花費太多的精力,往往還不能領會到編寫程序的真諦所在。因此,本書不討論程序設計語言的語法細節,注重基本算法、基本理論、基本技能的教學,在內容的選取上力圖精簡,主要培養學生掌握程序設計的基本方法及提高其應用開發能力的思想。
本書共分10章,主要內容包括程序與算法、程序設計語言、數據結構、查找與排序、窮舉法、遞歸法、分治法、動態規劃法、貪心法、回溯法以及附錄。
本書由周元哲、劉偉、鄧萬宇編寫,其中,劉偉編寫分治法、動態規劃法、貪心法、回溯法章節,鄧萬宇編寫數據結構、查找與排序章節,其余章節由周元哲編寫,全書由周元哲負責本書大綱擬訂與統稿工作。
學習計算機程序設計的最好方法是實踐。本書采用Python、VB.NET和C等高級程序設計語言進行講解,所有程序都在VisualC6.0下調試運行通過。建議讀者上機編寫、運行和調試本書所給的例程。
西安郵電大學計算機學院的王玉清、孟偉君老師對本書的編寫給予了大力的支持并提出了指導性意見,陳琳、郝羽等提出了很多寶貴的意見。清華大學出版社的張民老師對本教材的寫作大綱、寫作風格等提出了很多寶貴的意見。衷心感謝上述各位的支持和幫助。本書在寫作過程中參閱了大量中外文的專著、教材、論文、報告及網上的資料,由于篇幅所限,未能一一列出。在此,向各位作者表示敬意和衷心的感謝。
本書可作為高等院校各專業學生學習程序設計和軟件競賽的教材或教學參考書,也可作為程序員和社會讀者的自學輔助用書。由于作者水平有限,時間緊迫,本書難免有不足之處,我們誠懇期待讀者的批評與指正,以使本書日臻完善。
作者
2016年2月
第1章程序與算法/1
1.1計算機基礎知識/1
1.1.1硬件/1
1.1.2軟件/2
1.2程序設計/3
1.2.1程序設計內容/3
1.2.2程序設計過程/3
1.3算法/3
1.3.1五個屬性/5
1.3.2三個層次/5
1.4算法復雜性/6
1.4.1空間復雜度/6
1.4.2時間復雜度/7
1.4.3算法評價標準/7
1.4.4算法效率/8
1.5算法表示方式/10
1.5.1程序流程圖/10
1.5.2NS圖/10
1.5.3偽語言/11
1.6習題/11第2章程序設計語言/13
2.1程序設計語言演變歷史/13
2.1.1機器語言/13
2.1.2匯編語言/13
2.1.3面向過程設計語言/13
2.1.4面向對象程序設計語言/14
2.1.5智能化語言/14
2.2結構化程序設計/14
2.2.1自頂向下/14
2.2.2逐步細化/14
2.2.3模塊化設計/15
2.2.4結構化編碼/15
2.3三種基本結構/15
2.3.1順序結構/16
2.3.2選擇結構/16
2.3.3循環結構/17
2.4高級程序設計語言的基本結構/18
2.4.1面向過程程序設計語言/18
2.4.2面向對象程序設計語言/19
2.5代碼書寫規則/20
2.5.1縮進/20
2.5.2邏輯行與物理行/20
2.5.3注釋/21
2.5.4編碼習慣/21
2.6程序調試/22
2.6.1調試策略/23
2.6.2三種調試工具/23
2.7選擇語言的標準/25
2.7.1項目應用領域/25
2.7.2算法復雜度/25
2.7.3數據結構復雜性/25
2.7.4開發人員水平/26
2.8習題/26第3章數據結構/27
3.1概述/27
3.2線性表/27
3.2.1相關概念/27
3.2.2線性表存儲/28
3.3棧/32
3.3.1相關概念/32
3.3.2棧的存儲/32
3.4隊列/34
3.4.1概念/34
3.4.2隊列存儲/34
3.5樹/39
3.5.1相關概念/39
3.5.2二叉樹的性質/40
3.5.3二叉樹存儲/41
3.5.4二叉樹遍歷/42
3.5.5二叉樹創建/46
3.6圖/46
3.6.1相關概念/46
3.6.2圖的存儲/47
3.6.3圖的遍歷/52
3.6.4最小生成樹/55
3.6.5最短路徑/57
3.7習題/61第4章查找與排序/63
4.1查找/63
4.1.1順序查找/63
4.1.2折半查找/63
4.1.3分塊查找/65
4.2排序/66
4.2.1插入類/67
4.2.2交換類/70
4.2.3選擇類/72
4.2.4歸并類/78
4.3排序法總結/79
4.3.1時間性能/79
4.3.2空間性能/79
4.3.3穩定性能/79
4.4習題/80第5章窮舉法/82
5.1概述/82
5.2例題/82
5.2.1楊輝三角形/82
5.2.2螺旋數陣/84
5.2.3百錢買百雞/84
5.2.4啤酒和飲料/86
5.3有意思的數/87
5.3.1素數/87
5.3.2孿生素數/88
5.3.3回文素數/89
5.3.4水仙花數/90
5.3.5北斗七星數/91
5.3.6完全數/92
5.3.7倒序數/93
5.4習題/93第6章遞歸法/94
6.1概述/94
6.1.1簡介/94
6.1.2內存組織方式/95
6.1.3遞歸適用場合/95
6.2基本遞歸/96
6.2.1相關概念/96
6.2.2基本遞歸運行原理/97
6.3尾遞歸/98
6.3.1相關概念/98
6.3.2尾遞歸運行原理/98
6.4相似術語解析/99
6.4.1遞歸與循環/99
6.4.2迭代和遞推/99
6.4.3迭代與遍歷/100
6.4.4遞歸和遞推/100
6.5例題/103
6.5.1最大公約數/103
6.5.2最近公共子結點/105
6.5.3漢諾塔問題/106
6.5.4平面劃分/107
6.5.5切面條/109
6.5.6全排列問題/110
6.5.7整數劃分問題/112
6.6習題/113第7章分治法/114
7.1概述/114
7.2從求數組最值談起/114
7.3算法框架/120
7.4查找與排序中的分治法/122
7.4.1二分查找算法/122
7.4.2快速排序算法/123
7.5乘法中的分治法/126
7.5.1大整數乘法/126
7.5.2Strassen矩陣乘法/128
7.6棋盤覆蓋問題/132
7.7習題/135第8章動態規劃法/136
8.1概述/136
8.2矩陣連乘積問題/136
8.3字符串相似度問題/144
8.3.1最長公共子序列問題/144
8.3.2編輯距離問題/149
8.4數字三角形問題/151
8.501背包問題/152
8.6習題/154第9章貪心法/156
9.1概述/156
9.2活動安排問題/157
9.3貪心算法和動態規劃算法關系/159
9.4最優裝載問題/161
9.5最優分解問題/163
9.6單源最短路徑問題/164
9.7習題/168第10章回溯法/170
10.1概述/170
10.2從01背包問題看回溯法的算法框架/170
10.3裝載問題/175
10.4批處理作業調度問題/177
10.5n皇后問題/179
10.6最小重量機器設計問題/181
10.7工作分配問題/182
10.8習題/183附錄各類軟件競賽/184
A.1計算機認證考試/184
A.2全國計算機等級考試/184
A.3計算機技術與軟件專業技術資格(水平)考試/185
A.4ACM國際大學生程序設計競賽/185
A.5藍橋杯/185
A.6全國Java程序設計大賽/186參考文獻/187
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