演算法學習手冊|寫齣更有效率的程式

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George T. Heineman
圖書標籤:
  • 演算法
  • 資料結構
  • 程式設計
  • 效率
  • Python
  • C++
  • Java
  • 計算思維
  • 問題解決
  • 程式碼優化
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圖書描述

  論及撰寫有效率的程式時,每位軟體專業人士都需要具備有效率的演算法運作知識。在這本實務書籍中,《Algorithms in a Nutshell》作者George Heineman對於多種語言編寫程式時所用的效能改進關鍵演算法,有簡潔而詳實的介紹。軟體開發人員、測試人員、維護人員將理解演算法如何創造性地解決運算問題。 
 
  每章都會以前麵章節內容為基礎,藉由清晰的圖示和不斷提供的新基本概念,包括演算法分析,對書中介紹的每個演算法做效能分級。你可以將每章所學到的內容,應用到該章最後的挑戰題中,如同模擬在程式術科麵試場上的體驗。 
 
  閱讀本書,你將可以: 
  ‧探索電腦科學和軟體工程核心的基本演算法 
  ‧學習有效率解決問題的常見策略,例如:分治法、動態規劃、貪婪方法 
  ‧使用Big-O分析與評估程式的時間複雜度 
  ‧使用現有的Python函式庫和資料結構來解決演算法問題 
  ‧瞭解重要演算法的主要步驟
 
好評推薦
 
  「一本平易近人的著作,可讓你立即應用進而提升程式的執行效率。書中將教你電腦科學中會用到的基本演算法和資料型別。如果你正在找一份程式設計相關的技術工作,這本書可能會在下次的程式麵試中幫助你取得好成績。」 — Zvi Galil ,喬治亞理工學院,計算學院Frederick G. Storey主任暨名譽院長 
好的,這裏有一份關於一本假想的、與您提供的書名《演算法學習手冊|寫齣更有效率的程式》內容完全無關的圖書簡介,力求詳盡且自然: --- 圖書名稱: 《星際漫遊者:古老文明的遺跡與未知的生態係統》 作者: 艾莉亞·凡德爾(Aria Vanderl) 齣版社: 蒼穹之眼齣版(Celestial Eye Press) 開本/頁數: 16開 / 680頁(含大量高分辨率插圖與全彩地圖) 定價: NT$ 850 / HK$ 220 / RM 110 --- 【內容簡介】 一趟穿越時間與空間的史詩級探索之旅 《星際漫遊者:古老文明的遺跡與未知的生態係統》並非一本簡單的科幻小說或硬核的科學報告,而是一部融閤瞭田野考察記錄、考古學推測、生物學觀察筆記以及深刻哲學反思的綜閤性探險日誌。本書記錄瞭著名天體生物學傢兼獨立探險傢艾莉亞·凡德爾博士,曆時十五年,對銀河係外圍“寂靜之臂”星域中三個主要目標行星——卡戎三號(Charon III)、織女星環(Vega Ring)的衛星群,以及代號為“漂浮花園”的遊牧星雲——進行深度考察的全過程。 本書的核心在於揭示那些被主流星際聯盟資料庫長期忽略的、擁有高度復雜性但已走嚮終結的“前技術文明”的證據,並對這些文明在極端環境中如何演化齣獨特的生命形態進行瞭細緻的描繪。 第一部分:卡戎三號——冰封下的智慧低語 卡戎三號,一個被厚重冰層覆蓋的行星,其大氣層稀薄,地錶溫度常年處於絕對零度附近。凡德爾博士的團隊,利用自主研發的深層地熱穿透技術,首次深入到冰蓋下五公裏處,發現瞭一個由“矽基共生體”構成的龐大地下網絡。 這部分詳盡描述瞭這些生物如何利用行星核心的熱能進行低速的化學信息交換,以及它們遺留下來的、由晶體結構構成的“記憶塔”。本書不僅展示瞭這些晶體塔的微觀結構照片,還通過對特定諧振頻率的分析,推測齣這些古老智慧體可能記錄瞭關於宇宙大爆炸後早期物質分布的獨特視角。我們首次得以窺見一個不依賴碳基或液態水的生命體係,其復雜程度遠遠超齣瞭我們對“生命”的傳統定義。章節中還包括瞭對卡戎三號極端地質活動的詳細記錄,以及團隊在零下兩百度的環境中,如何維護生命維持係統的驚險細節。 第二部分:織女星環的衛星群——失落的“聲光之城” 織女星環區域的六顆岩石衛星,曾被認為是恒星風暴下的荒蕪之地。然而,凡德爾博士的團隊在其中最大的一顆衛星——“信標”(The Beacon)上,發現瞭令人震驚的“聲光之城”的殘骸。 這部分內容聚焦於一個將聲波塑形和光子信息編碼作為主要建築和通訊手段的文明遺跡。作者細緻地重建瞭城市的功能布局:巨大的共振穹頂如何用於天氣控製,以及那些半透明的、由固化聲波構成的“街道”。書中特彆收錄瞭由凡德爾博士團隊復原的一段來自該文明的“曆史片段”——一段通過調整衛星軌道引力場而産生的周期性光影變化,揭示瞭該文明因過度依賴自身的能源係統而導緻的最終崩潰。這不僅是對一個文明興衰的記錄,更是對科技依賴性的深刻警示。此外,本書還附帶瞭詳細的“織女星環區域星圖”,標注瞭所有已知的異常電磁信號源。 第三部分:漂浮花園——不穩定的生物圈與適應性悖論 最令人著迷的發現,莫過於對“漂浮花園”星雲的考察。這不是一個固態星球,而是一個由密集的氣態巨行星碎片和富含有機分子的塵埃雲構成的、處於永恒運動中的生態圈。 在這些漂浮的“島嶼”上,凡德爾博士發現瞭一係列令人瞠目結舌的“氣態生物”和“浮力適應者”。這些生物群落沒有固定的棲息地,它們通過復雜的靜電荷和磁場互動來維持群體的凝聚力,並通過捕獲星際介質中的微量元素維持生命活動。本書用大量的篇幅探討瞭這些生物群落的“湧現式智能”——它們如何作為一個整體,在極端不穩定的環境中,維持瞭數百萬年的生存。作者甚至記錄瞭她本人與一種被稱為“電磁水母”的生物進行的一次短暫而寜靜的“接觸”,這段描述充滿瞭對生命本質的敬畏與哲學思辨。 【本書特色與價值】 前沿跨學科研究: 融閤瞭天體物理學、異星生物學、考古學及高級地質學分析。 視覺盛宴: 收錄瞭超過三百張由探險隊實地拍攝的行星地貌照片、生命體模型圖,以及高精度三維重建圖。 深刻反思: 本書超越瞭單純的發現記錄,引導讀者思考智慧生命的普遍性、文明的脆弱性,以及我們在宇宙中孤獨的定位。 《星際漫遊者》是所有對未知的邊界、失落的曆史以及生命存在的極限充滿好奇心的讀者,不可錯過的裏程碑式作品。它將顛覆你對“傢園”和“生命”的所有固有認知。

著者信息

作者簡介
 
George Heineman
 
  George Heineman 是電腦科學教授,在軟體工程和演算法方麵具有20年以上的經驗。他是《Algorithms in a Nutshell》(第2版)作者以及O'Reilly多門直播訓練課程講師(包括Exploring Algorithms in Python、Working with Algorithms in Python)。George是Sujiken謎題(數獨的變化版)與Trexagon謎題發明者。

圖書目錄

第一章 解決問題 
何謂演算法? 
找齣任一串列的最大值 
計數關鍵作業 
能夠預測演算法效能的模型 
找齣任一串列的前兩大值 
錦標賽演算法 
時間複雜度與空間複雜度 
本章總結 
挑戰題 

第二章 演算法分析
以實證模型預測效能 
更快的乘法 
效能等級 
漸近分析 
計數所有作業 
計數所有位元組 
命運之門 
二元陣列搜尋 
跟π一樣簡單 
一舉兩得 
整體而言 
麯線配適與上限下限 
本章總結 
挑戰題 

第三章 用好雜湊過好生活 
值與鍵的關聯 
雜湊函式與雜湊值 
(鍵, 值)組的雜湊錶結構 
以線性探測察覺與解決衝突 
分別鏈結的鏈結串列 
移除鏈結串列的項目 
評估 
擴充雜湊錶 
動態雜湊錶的效能分析 
完美雜湊 
疊代處理(鍵, 值)組 
本章總結 
挑戰題 

第四章 堆積嚮上 
最大二元堆積 
插入(值, 優先序) 
移除優先序最高的值 
以陣列錶示二元堆積 
swim與sink的實作 
本章總結 
挑戰題 

第五章 無魔法的奇妙排序 
用交換做排序 
選擇排序 
二次等級排序演算法的剖析 
插入排序與選擇排序的效能分析 
遞迴與分治法 
閤併排序 
快速排序 
堆積排序 
O(N log N)等級演算法的效能比較 
Tim 排序 
本章總結 
挑戰題 

第六章 二元樹∼掌握無限 
開場 
二元搜尋樹 
搜尋二元搜尋樹內容值 
移除二元搜尋樹內容值 
遍歷二元搜尋樹 
二元搜尋樹的效能分析 
自平衡二元搜尋樹 
自平衡二元樹的效能分析 
以二元樹實作(鍵, 值)符號錶 
以二元樹實作優先佇列 
本章總結 
挑戰題 

第七章 圖∼盡在連結 
有效率的以圖儲存有用資訊 
以深度優先搜尋解開迷宮 
採取不同策略的廣度優先搜尋 
有嚮圖 
具邊權重的圖 
Dijkstra演算法 
全點對最短路徑 
Floyd-Warshall演算法 
本章總結 
挑戰題 

第八章 本書總結 
Python內建資料結構 
以Python實作堆疊 
以Python實作佇列 
堆積與優先佇列的實作 
後續的探索

圖書序言

  • ISBN:9786263241749
  • 規格:平裝 / 264頁 / 18.5 x 23 x 1.48 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 齣版地:颱灣

圖書試讀

用户评价

评分

哎呀,我最近剛從一個大型專案的泥沼裡爬齣來,現在最需要的就是這種可以讓我快速迴血、重新架構思維的工具書。說真的,我們在處理資料量爆炸的現代世界,光是程式能跑齣來根本不夠看,效能纔是王道啊!我一直覺得自己的程式設計思維停留在「能用就好」的階段,但隨著專案規模越來越大,這種心態真的是緻命傷。聽聞這本《演算法學習手冊》的標題,就讓人覺得它直指核心問題——如何「寫齣更有效率的程式」。我最希望看到的是,書裡有沒有深入探討各種資料結構在不同情境下的最佳應用場景?例如,在處理大量非結構化資料時,傳統的樹狀結構還夠用嗎?還是需要引入一些更現代的結構?如果能提供一些前輩級的調優技巧,或是常見的效能瓶頸分析方法,那這本書的價值就不是用金錢可以衡量的瞭,簡直是每位後端開發者書架上必備的武功秘笈。

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不得不說,現在軟體開發圈子對「快速迭代」的追求太高瞭,很多時候為瞭趕上時程,效能優化就會被犧牲掉,結果產品上線後,使用者體驗因為卡頓而大打摺扣。我希望這本學習手冊能成為一個強而有力的後盾,讓我們在必要時,能有信心和知識去重構那些效率低下的核心模組。我非常看重「手冊」這個詞,它暗示著它應該是一本隨手可查、重點清晰、結構分明的參考資料。我比較在意書中對於「效能偵錯」的著墨多不多?例如,如何利用常見的 Profiler 工具,搭配書中學到的演算法知識,精準定位到是哪一個環節拖慢瞭整個係統?如果能提供一些實際的效能瓶頸案例分析與對策,那就太棒瞭。這本書如果真能做到言行閤一,提供紮實的效率提升方案,絕對是科技業的明日之星!

评分

最近總覺得自己在程式碼的優化上有點力不從心,尤其是在麵對複雜的邏輯判斷和迴圈時,很容易陷入效率低下的泥淖。這本手冊的書名很有吸引力,給人一種「實戰導嚮」的感覺,不像有些演算法書,學完後還是不知道該怎麼應用到實際的專案中去。我比較關注的是,它在解釋複雜概念時,是不是有使用足夠生活化或工程師能理解的例子?畢竟,抽象的數學公式看久瞭頭會很痛。如果書中能提供一些視覺化的圖解,幫助理解時間與空間複雜度的取捨,那就太完美瞭。而且,如果它能涵蓋一些常見的編譯器優化層級的知識,讓我們知道程式碼是如何被「翻譯」成機器指令並影響最終效能的,那絕對是大大加分。這對我這種追求極緻性能的開發者來說,是不能錯過的寶典。

评分

這本書聽起來超讚的!最近剛好在研究如何優化我的程式碼,常常覺得自己寫齣來的東西雖然能跑,但效率就是差那麼一截,卡在一些基礎觀念上。市麵上的演算法書籍很多,但要找到一本真正能把理論跟實戰結閤得很好的,說實話有點難度。很多書不是太理論化,讀起來像在啃教科書,不然就是範例太過簡單,學瞭跟沒學一樣。我特別期待這種「學習手冊」的形式,代錶它會提供一個循序漸進的路線圖,從最基本的概念到進階的應用都能涵蓋到。如果內容能包含一些實際案例的效能分析對比,那就更棒瞭,畢竟身為一個工程師,看到數字上的進步是最有感的。希望它能幫助我釐清那些睏擾已久的複雜度分析,讓我在麵試或專案中更有底氣地提齣更精準的解決方案。這對於提升整個開發體驗來說,絕對是一劑強心針。

评分

身為一個資深但偶爾會感到技術焦慮的開發者,我一直在尋找一本能夠幫助我「補足內功」的書。很多時候,我們寫齣來的程式之所以慢,根源就在於對底層演算法的不夠透徹理解,總是在應用層麵做錶麵功夫。這本《演算法學習手冊》聽起來像是專門為瞭解決這個痛點而生。我特別好奇它在處理「動態規劃」這類讓人頭痛的章節時,會採用什麼樣的教學方法。動態規劃常常是決定程式效率的關鍵,但它的遞迴思維真的很考驗人。如果這本書能提供一套清晰的解題心法,讓我們從問題定義開始,一步步拆解齣狀態轉移方程,那將會非常有幫助。希望它不隻是羅列演算法,而是真的教我們如何「思考」演算法,這纔是學習的精髓所在。

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