图解算法——使用Python(第2版) 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书综合讲述算法及其数据结构，内容浅显易懂、逻辑严谨，范例丰富、易于学习和掌握，力求兼顾教师教学和学生自学。 全书从算法的基本概念开始讲解，接着介绍各个经典的算法，包括分治法、递归法、贪心法、动态规划法、迭代法、枚举法、回溯法等；随后讲述核心的数据结构，即数组、链表、堆栈、队列、树结构、图结构、哈希表等；后展开阐述不同数据结构上实现的算法，包括排序算法、查找算法、数组和链表相关算法、信息安全基础算法、堆栈和队列相关算法、树结构相关算法、图结构相关算法、人工智能基础算法。 本书为每个算法及其数据结构提供演算的详细图解，并为每个经典的算法提供Python语言编写的完整范例程序（包含完整的源代码）。每个范例程序都经过了测试和调试，可以直接在标准的Python语言环境中运行。在每章末尾安排大量的习题（包括各类考试的例题），并在附录中提供解答，以供读者自测学习效果。

 第1章  进入算法世界 1

1.1  运算思维简介 2

1.1.1  分解 3

1.1.2  模式识别 3

1.1.3  模式概括与抽象 4

1.1.4  算法 4

1.2  计算思维的脑力大赛 5

1.2.1  三分球比赛灯记录器 5

1.2.2  图像字符串编码 6

1.2.3  计算机绘图指令实践 7

1.2.4  炸弹超人游戏 7

1.3  生活中到处都是算法 8

1.3.1  算法的条件 9

1.3.2  时间复杂度 11

1.4  课后习题 13

第2章  经典算法介绍 14

2.1  分治法 14

2.2  递归法 16

2.3  贪心法 18

2.4  动态规划法 19

2.5  迭代法 20

2.6  枚举法 23

2.7  回溯法 26

2.8  课后习题 31

第3章  数据结构简介 32

3.1  认识数据结构 33

3.2  常见的数据结构 35

3.2.1  数组 36

3.2.2  链表 38

3.2.3  堆栈 39

3.2.4  队列 39

3.3  树结构简介 40

3.3.1  树的基本概念 41

3.3.2  二叉树 42

3.4  图论简介 43

3.5  哈希表 45

3.6  课后习题 46

第4章  排序算法 47

4.1  认识排序 48

4.2  冒泡排序法 48

4.3  选择排序法 51

4.4  插入排序法 53

4.5  希尔排序法 55

4.6  合并排序法 57

4.7  快速排序法 60

4.8  基数排序法 62

4.9  课后习题 65

第5章  查找算法 66

5.1  顺序查找法 67

5.2  二分查找法 69

5.3  插值查找法 71

5.4  斐波那契查找法 72

5.5  课后习题 76

第6章  数组与链表相关算法 77

6.1  矩阵算法与深度学习 77

6.1.1  矩阵相加 79

6.1.2  矩阵相乘 80

6.1.3  转置矩阵 81

6.1.4  稀疏矩阵 82

6.2  数组与多项式 84

6.3  单向链表算法 86

6.3.1  单向链表的连接功能 87

6.3.2  单向链表插入节点的算法 89

6.3.3  单向链表删除节点的算法 94

6.3.4  对单向链表进行反转的算法 97

6.4  课后习题 100

第7章  信息安全基础算法 101

7.1  数据加密 102

7.1.1  对称密钥加密系统 102

7.1.2  非对称密钥加密系统与RSA

算法 103

7.1.3  认证 104

7.1.4  数字签名 104

7.2  哈希算法 105

7.2.1  除留余数法 105

7.2.2  平方取中法 106

7.2.3  折叠法 107

7.2.4  数字分析法 108

7.3  碰撞与溢出处理 109

7.3.1  线性探测法 109

7.3.2  平方探测法 111

7.3.3  再哈希法 111

7.3.4  链表 112

7.4  课后习题 117

第8章  堆栈与队列相关算法 119

8.1  以数组来实现堆栈 119

8.2  以链表来实现堆栈 122

8.3  汉诺塔问题的求解算法 124

8.4  八皇后问题的求解算法 129

8.5  用数组来实现队列 132

8.6  用链表来实现队列 135

8.7  双向队列 138

8.8  优先队列 141

8.9  课后习题 142

第9章  树结构相关算法 143

9.1  用数组来实现二叉树 144

9.2  用链表来实现二叉树 146

9.3  二叉树遍历 148

9.4  二叉查找树 152

9.5  二叉树节点的插入 154

9.6  二叉树节点的删除 156

9.7  堆积树排序法 158

9.8  扩充二叉树 162

9.9  哈夫曼树 163

9.10  平衡树 164

9.11  博弈树 166

9.12  课后习题 167

第10章  图结构相关算法 169

10.1  图的简介 169

10.1.1  欧拉环与欧拉链 170

10.1.2  无向图及其重要术语 171

10.1.3  有向图及其重要术语 172

10.2  图的数据表示法 173

10.2.1  邻接矩阵法 173

10.2.2  邻接链表法 176

10.2.3  邻接复合链表法 177

10.2.4  索引表格法 178

10.3  图的遍历 179

10.3.1  深度优先遍历法 179

10.3.2  广度优先遍历法 182

10.4  生成树 185

10.4.1  Prim算法 186

10.4.2  Kruskal算法 187

10.5  图的短路径法 191

10.5.1  Dijkstra算法与A*算法 191

10.5.2  Floyd算法 197

10.6  课后习题 199

第11章  人工智能基础算法 202

11.1  机器学习简介 203

11.1.1  监督式学习 204

11.1.2  半监督式学习 205

11.1.3  无监督式学习与K均值

聚类 205

11.1.4  强化学习 207

11.2  认识深度学习 209

11.2.1  人工神经网络 210

11.2.2  卷积神经网络 212

11.2.3  循环神经网络 217

11.3  课后习题 220

附录  课后习题与解答 221

吴灿铭,现任荣钦科技股份有限公司执行长，美国Rochester Institute of Technology计算机科学研究所毕业，长期从事信息教育及计算机图书写作的工作，计算机图书著作包括计算器概论、数据结构、办公室电子数据处理、互联网等相关题材，并监制过多套游戏以及教学软件的研发。

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编辑推荐

一本轻量级算法书，是你提高程序设计水平，提升自我价值的投资。

为了让读者能以容易理解的方式学习算法与基础数据结构的相关知识，本书采用简明的图例介绍常用算法的概念，包括：分治法、循环法、贪心法、动态规划法、迭代法、枚举法、回溯法等，并应用不同算法扩展出重要的数据结构，比如数组、链表、堆栈、队列、树结构、图结构、排序、搜索、哈希表等。本次改版进一步强化了计算思维的重要概念和实例演练，并将实战安全与人工智能等相关的算法纳入其中，同时搭配Python程序语言举例实现，是读者入门算法的。

前言

让人人拥有程序设计的能力已是从小学到大学各级学校信息教育的重点。算法一直是计算机科学领域重要的基础课程之一。对于有志从事信息技术的专业人员，这更是一门不可或缺的基础理   论课。

市面上有关算法和数据结构的书林林总总，常会长篇累牍地阐述算法理论或是在书上通过举例来说明算法的核心概念。然而，文字再多，不如用一图展示；举例再生动，不如提供实现的源代码。对于次接触算法的初学者而言，图解算法加上完整可执行的源代码，有助于每一个人轻松地跨过学习算法的鸿沟。

本书采用丰富的图例来阐述算法的基本概念，将算法进行意简言明的诠释，并辅以丰富的范例程序来实现算法的具体功能。全书从算法的基本概念开始讲解，接着介绍各个经典的算法，包括分治法、递归法、贪心法、动态规划法、迭代法、枚举法、回溯法等；随后讲述核心的数据结构，即数组、链表、堆栈、队列、树结构、图结构、哈希表等；后展开阐述不同数据结构上实现的排序算法、查找算法、数组和链表相关算法、信息安全基础算法、堆栈和队列相关算法、树结构相关算法、图结构相关算法、人工智能基础算法。

本书的这一次改版调整了第1版的部分章节结构，在各章主题中增加一些第1版没有介绍的算法，同时在第1章加入计算思维的重要概念与实例演练。另外，这次改版还增加了第7章信息安全基础算法与第11章人工智能基础算法，期许这一版的新编排可以更加完善地介绍计算机科学领域的重要算法。

本书使用目前相当热门且易学的Python语言来实现所有的范例，每个范例程序都可以正确执行，书中也提供了各个范例程序的执行结果作为读者的参考，有助读者理解每一个范例程序的执行过程与输出结果。

为了帮助读者检验各章的学习成果，特意搜集了难易适中的习题。这些习题参阅算法与数据结构等各类考试的相关题型，供读者进一步演练算法、加深对算法的理解。一本好的理论图书除了内容完备和专业外，更需要有清楚易懂的架构安排和逻辑清晰的表达方式。在仔细阅读本书之后，相信读者会体会到笔者的用心，也希望读者能对计算机专业这门“基础 核心”的学科有更深入、更完整的认识。

作者敬笔

书籍介绍

本书综合讲述算法及其数据结构，内容浅显易懂、逻辑严谨，范例丰富、易于学习和掌握，力求兼顾教师教学和学生自学。全书从算法的基本概念开始讲解，接着介绍各个经典的算法，包括分治法、递归法、贪心法、动态规划法、迭代法、枚举法、回溯法等；随后讲述核心的数据结构，即数组、链表、堆栈、队列、树结构、图结构、哈希表等；最后展开阐述不同数据结构上实现的算法，包括排序算法、查找算法、数组和链表相关算法、信息安全基础算法、堆栈和队列相关算法、树结构相关算法、图结构相关算法、人工智能基础算法。本书为每个算法及其数据结构提供演算的详细图解，并为每个经典的算法提供Python语言编写的完整范例程序（包含完整的源代码）。每个范例程序都经过了测试和调试，可以直接在标准的Python语言环境中运行。在每章末尾安排大量的习题（包括各类考试的例题），并在附录中提供解答，以供读者自测学习效果。