真实世界的算法

算法可以代替我们做许多重复的事情，它由执行任务的指令组成，这些任务通常是枯燥且重复的。从简单的构造块开始，计算机算法使机器能够识别和产生语音、翻译文本、分类和总结文档、描述图像和预测天气。你只要在现代脚本程序中使用几行代码，就可以瞬间完成原本需要耗时数小时才能完成的任务。本书通过真实世界中需要解决的实际问题来介绍算法，这些算法用伪代码表示，可以很容易地用计算机语言实现。 本书介绍的算法简单易懂，避免读者有挫败感。读者仅需具备基本的数学知识并大致了解计算机的工作原理，书中会解释所有其他必要的概念。本书在介绍了伪代码规范、基本术语和数据结构的背景知识之后，讨论了压缩、加密、图、搜索和排序、哈希、分类、字符串和随机等算法。每章都描述了实际问题，然后给出了解决这些问题的算法。示例说明了算法的广泛应用，包括解决段落换行的*短路径、投票系统中的*强路径、歌曲识别的哈希、投票权力的蒙特卡罗方法和机器学习的熵。

前言 第1章股票跨度1 1.1算法2 1.2运行时间和复杂度5 1.3使用栈求解股票跨度9 注释13 习题14 第2章探索迷宫15 2.1图16 2.2图表示20 2.3深度优先图遍历25 2.4宽度优先搜索32 注释35 习题36 第3章压缩算法38 3.1压缩40 3.2树和优先队列42 3.3赫夫曼编码44 3.4伦佩尔-齐夫-韦尔奇压缩算法50 注释58 习题58 第4章秘密60 4.1一个解密挑战61 4.2一次性密码本64 4.3AES加密67 4.4迪菲-赫尔曼密钥交换72 4.5快速模幂运算76 注释79 习题80 第5章秘密分割81 5.1公钥密码学81 5.2RSA密码系统83 5.3消息哈希90 5.4互联网通信匿名化91 注释95 习题96 第6章排序问题97 6.1拓扑排序98 6.2加权图102 6.3关键路径103 注释108 习题109 第7章行、段落和路径110 7.1最短路径112 7.2迪杰斯特拉算法114 注释118 习题119 第8章路由和套利120 8.1互联网路由122 8.2Bellman-Ford(-Moore)算法125 8.3负权重和环130 8.4套利133 注释135 第9章什么最重要136 9.1PageRank思想136 9.2超链接矩阵137 9.3幂方法139 9.4Google矩阵142 注释145 第10章投票力147 10.1投票系统148 10.2Schulze方法150 10.3Floyd-Warshall算法158 注释159 第11章蛮力、秘书和二分法160 11.1顺序搜索160 11.2匹配、比较、记录和关键字162 11.3马太效应和幂律163 11.4自组织搜索167 11.5秘书问题170 11.6二分搜索172 11.7在计算机中表示整数175 11.8再探二分搜索179 11.9比较树180 注释183 第12章各种各样的排序算法185 12.1选择排序185 12.2插入排序188 12.3堆排序191 12.4归并排序197 12.5快速排序205 12.6多不胜选210 注释212 习题212 第13章寄存室、鸽巢和桶213 13.1将关键字映射到值213 13.2哈希216 13.3哈希函数218 13.4浮点数表示和哈希223 13.5碰撞225 13.6数字指纹231 13.7Bloom过滤器235 注释242 习题243 第14章比特和树244 14.1将占卜看作通信问题244 14.2信息和熵246 14.3分类249 14.4决策树250 14.5属性选择253 14.6ID3算法256 14.7内在机制261 14.8奥卡姆剃刀法则266 14.9代价、问题和改进266 注释268 习题269 第15章字符串算法271 15.1蛮力字符串匹配273 15.2Knuth-Morris-Pratt算法275 15.3Boyer-Moore-Horspool算法283 注释288 习题288 第16章听从命运的安排290 16.1随机数291 16.2随机抽样296 16.3权力游戏300 16.4搜索素数307 注释313 习题314 参考文献315 索引326

帕诺斯·卢里达斯（Panos Louridas），曼彻斯特大学软件工程博士，现为雅典经济与商业大学管理科学与技术系副教授。在加入高校之前，曾在投资银行担任高级软件工程师。

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