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漫畫算法:小灰的算法之旅

( 簡體 字)
作者:魏夢舒類別:1. -> 程式設計 -> 演算法
譯者:
出版社:電子工業出版社漫畫算法:小灰的算法之旅 3dWoo書號: 51057
詢問書籍請說出此書號!

缺書
NT售價: 395

出版日:4/1/2019
頁數:280
光碟數:0
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印刷:全彩印刷語系: ( 簡體 版 )
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(請先登入會員)
ISBN:9787121361975
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

推薦序
初識小灰是因為在他的微信公眾號看到一篇講動態規劃的文章,當時覺得挺意外,沒想到還能有人用漫畫來解釋動態規劃算法。
所謂算法,其實是個很寬泛的概念。有理解起來難度超大,燒腦到要“爆炸”的;也有簡單直接,一目了然的;更多的卻是,雖然看起來復雜,但只要方法得當,搞清原理,掌握起來還是很容易的那種算法。
可是很多人被“算法”二字“猙獰”的外表嚇住了,久久不敢接觸它。好不容易斗膽翻翻算法書,結果看到的不是大篇大篇的代碼,就是亂七八糟的符號。這都是什么呀?!算了,看來是學不會算法了,放棄吧……
但凡書籍文章,最難讀的,肯定是公式符號;而最好讀的,無外乎圖像、對話等。本書作者以可愛的小灰和大黃兩個漫畫形象為主人公,把對算法的描述過程嵌入到它們的對話之中,并輔之以圖形等直觀方式來表達數據結構和操作步驟——這種表達形式帶著天然的親和力,完全沒有計算機背景的讀者讀來也不覺得生硬。
小灰所做的事情,就是給算法這顆“炮彈”包上了“糖衣”,讓算法的威力潛藏于內,外表不再嚇人,反而變得萌萌噠,Q彈可愛,清新怡人。
先干為敬,讓我們一起吞了這顆包著“炸藥”的“糖丸”吧!
——李燁,微軟高級軟件工程師


許多程序員對算法望而生畏,認為算法是一門高深莫測的學問。
以前我曾經面試過一個求職者,起初考查他的技術功底和項目經驗,他都回答得不錯。接下來我對他說:“OK,那我考查一下你的算法水平吧。”
題目還沒說出口,該求職者立馬擺擺手說:“不要不要,我算法不行的!”
我還是有些不甘心,接著說道:“我只考查最基礎的,你說說冒泡排序的基本思路吧!”
他仍舊說:“我不知道,我算法一點都不會……”
算法真的那么難,真的那么無趣嗎?
恰恰相反,算法是編程領域中最有意思的一塊內容,也不像許多人想象的那樣難以駕馭。
許多人把算法比作程序員的“內功”,但筆者覺得這個比喻并不是很恰當。內功實實在在,沒有任何巧妙可言,而算法天馬行空,千變萬化,就像金庸筆下令狐沖的一套獨孤九劍。
學習算法,我們不需要死記硬背那些冗長復雜的背景知識、底層原理、指令語法……需要做的是領悟算法思想、理解算法對內存空間和性能的影響,以及開動腦筋去尋求解決問題的最佳方案。相比編程領域的其他技術,算法更純粹,更接近數學,也更具有趣味性。
我一直希望寫出一些東西,讓更多的IT同行能夠領略到算法的魅力,可是用什么方式來寫呢?
2016年9月,一次突如其來的靈感讓我創造了一個初出茅廬的菜鳥程序員形象,這個菜鳥程序員名叫小灰。
程序員小灰的故事活躍在同名的微信公眾號上,該公眾號用漫畫的形式訴說著小灰一次又一次的面試經歷,倔強的小灰屢戰屢敗,屢敗屢戰。小灰是我剛剛入行時的真實寫照,相信許多程序員也能從中看到自己的影子。
終于,在朋友們的支持和鼓勵下,程序員小灰的故事從微信公眾號搬到了紙質圖書上。能讓更多同行看到小灰的故事,我感到十分欣慰。
本書特色
這本書通過漫畫的形式,講述了小灰學習算法和數據結構知識的心路歷程。書中許多內容源于本人的微信公眾號,但是比公眾號上所展現的內容更加系統、全面,也更加嚴謹。
本書的前4章是對算法基礎知識的講解,沒有算法和數據結構基礎的讀者可以從頭開始進行系統學習。


前 言

對于有一定基礎的讀者,也可以選擇從第5章面試題的講解開始閱讀,每一道面試題目都是相對獨立的,并不需要嚴格地按順序學習。同時,也推薦大家適當看看前面的內容,鞏固一下自己的算法知識體系。
這不是一本編程入門書。在編程方面完全零基礎的讀者,建議至少先了解一門編程語言。
這也不是一本局限于某個編程語言的書,雖然書中的代碼示例都是用Java來實現的,但算法思想是相通的。在實現代碼時,書中盡可能規避了Java語言的特殊語法和工具類,相信熟悉其他語言的開發者也不難看懂。

勘誤和支持
除書中所提供的代碼示例以外,大家也可以關注微信公眾號“程序員小灰”,在后臺回復“漫畫算法”,獲得全書完整的、可運行的代碼。為了保證代碼的簡潔,在部分代碼實現中省略了煩瑣的參數判空和驗證邏輯。由于作者水平有限,書中難免會出現一些錯誤,懇請廣大讀者批評指正。
讀者如果在閱讀過程中產生疑問或發現Bug,歡迎隨時到微信公眾號的后臺留言。
“程序員小灰”微信公眾號二維碼如下。

致謝
感謝微信公眾號“程序員小灰”的讀者。你們的鼓勵和支持,給了我堅持創作的動力。感謝成都道然科技有限責任公司的姚新軍老師。有了他的肯定、支持和指導意見,才有了這本書的正式出版。
感謝樸提、單耳和康慧三位插畫師所畫的精彩插畫,是你們讓小灰的形象更豐滿、更可愛。感謝為本書審稿的楊道談先生,感謝為本書寫序的李燁老師,感謝在百忙之中閱讀書稿并寫書評的專家們,他們是劉欣、張洪亮、安曉輝、李艷鵬、翟永超等。
特別感謝我的父母,是他們把我帶進了數學的大門。在我上小學的時候,是他們的堅持,才讓我有機會學習奧數,參加數學競賽,并對數學和邏輯產生了興趣。在這本書的寫作過程中,又是他們辛苦努力屏蔽生活瑣事對我的干擾,讓我能夠全身心地投入到本書的寫作當中。
謹以此書獻給我的家人,我的讀者,以及熱愛編程的朋友們!
——魏夢舒,微信公眾號“程序號小灰”的作者
內容簡介:

本書通過主人公小灰的心路歷程,用漫畫的形式講述了算法和數據結構的基礎知識,復雜多變的算法面試題目及算法的實際應用場景。首先介紹了算法和數據結構的總體概念,告訴大家算法是什么,數據結構又是什么,都有哪些用途,如何分析時間復雜度,如何分析空間復雜度。第二章 介紹了最基本的數據結構,包括數組、鏈表、棧、隊列、哈希表的概念和讀寫操作。第三章 介紹了樹和二叉樹的概念、二叉樹的各種遍歷方式、二叉樹的特殊形式二叉堆和優先隊列的應用。第四章 介紹了幾種典型的排序算法,包括冒泡排序、快速排序、堆排序、計數排序、桶排序。第五章 介紹了十余種職場上流行的算法面試題目及詳細的解題思路。例如怎樣判斷鏈表有環、怎樣計算大整數加法等。第六章 介紹了算法在職場上的一些應用,例如使用LRU算法來淘汰冷數據,使用Bitmap算法來統計用戶特征等。
目錄:

第1章 算法概述 / 1
1.1 算法和數據結構 / 1
1.1.1 小灰和大黃 / 1
1.1.2 什么是算法 / 3
1.1.3 什么是數據結構 / 7
1.2 時間復雜度 / 8
1.2.1 算法的好與壞 / 8
1.2.2 基本操作執行次數 / 10
1.2.3 漸進時間復雜度 / 12
1.2.4 時間復雜度的巨大差異 / 15
1.3 空間復雜度 / 16
1.3.1 什么是空間復雜度 / 16
1.3.2 空間復雜度的計算 / 19
1.3.3 時間與空間的取舍 / 21
1.4 小結 / 22

第2章 數據結構基礎 / 23
2.1 什么是數組 / 23
2.1.1 初識數組 / 23
2.1.2 數組的基本操作 / 26
2.1.3 數組的優勢和劣勢 / 32
2.2 什么是鏈表 / 33
2.2.1 “正規軍”和“地下黨” / 33
2.2.2 鏈表的基本操作 / 35
2.3 棧和隊列 / 42
2.3.1 物理結構和邏輯結構 / 42
2.3.2 什么是棧 / 43
2.3.3 棧的基本操作 / 44
2.3.4 什么是隊列 / 45
2.3.5 隊列的基本操作 / 46
2.3.6 棧和隊列的應用 / 50
2.4 神奇的散列表 / 51
2.4.1 為什么需要散列表 / 51
2.4.2 哈希函數 / 54
2.4.3 散列表的讀寫操作 / 55
2.5 小結 / 59

第3章 樹 / 61
3.1 樹和二叉樹 / 61
3.1.1 什么是樹 / 61
3.1.2 什么是二叉樹 / 64
3.1.3 二叉樹的應用 / 67
3.2 二叉樹的遍歷 / 71
3.2.1 為什么要研究遍歷 / 71
3.2.2 深度優先遍歷 / 73
3.2.3 廣度優先遍歷 / 84
3.3 什么是二叉堆 / 88
3.3.1 初識二叉堆 / 88
3.3.2 二叉堆的自我調整 / 90
3.3.3 二叉堆的代碼實現 / 95
3.4 什么是優先隊列 / 98
3.4.1 優先隊列的特點 / 98
3.4.2 優先隊列的實現 / 99
3.5 小結 / 103

第4章 排序算法 / 105
4.1 引言 / 105
4.2 什么是冒泡排序 / 107
4.2.1 初識冒泡排序 / 107
4.2.2 冒泡排序的優化 / 110
4.2.3 雞尾酒排序 / 114
4.3 什么是快速排序 / 118
4.3.1 初識快速排序 / 118
4.3.2 基準元素的選擇 / 120
4.3.3 元素的交換 / 122
4.3.4 單邊循環法 / 125
4.3.5 非遞歸實現 / 128
4.4 什么是堆排序 / 131
4.4.1 傳說中的堆排序 / 131
4.4.2 堆排序的代碼實現 / 134
4.5 計數排序和桶排序 / 137
4.5.1 線性時間的排序 / 137
4.5.2 初識計數排序 / 138
4.5.3 計數排序的優化 / 140
4.5.4 什么是桶排序 / 145
4.6 小結 / 149

第5章 面試中的算法 / 150
5.1 躊躇滿志的小灰 / 150
5.2 如何判斷鏈表有環 / 151
5.2.1 一場與鏈表相關的面試 / 151
5.2.2 解題思路 / 155
5.2.3 問題擴展 / 158
5.3 最小棧的實現 / 161
5.3.1 一場關于棧的面試 / 161
5.3.2 解題思路 / 163
5.4 如何求出最大公約數 / 166
5.4.1 一場求最大公約數的面試 / 166
5.4.2 解題思路 / 168
5.5 如何判斷一個數是否為2的整數次冪 / 173
5.5.1 一場很“2”的面試 / 173
5.5.2 解題思路 / 175
5.6 無序數組排序后的最大相鄰差 / 178
5.6.1 一道奇葩的面試題 / 178
5.6.2 解題思路 / 179
5.7 如何用棧實現隊列 / 184
5.7.1 又是一道關于棧的面試題 / 184
5.7.2 解題思路 / 186
5.8 尋找全排列的下一個數 / 191
5.8.1 一道關于數字的題目 / 191
5.8.2 解題思路 / 193
5.9 刪去k個數字后的最小值 / 196
5.9.1 又是一道關于數字的題目 / 196
5.9.2 解題思路 / 198
5.10 如何實現大整數相加 / 205
5.10.1 加法,你會不會 / 205
5.10.2 解題思路 / 206
5.11 如何求解金礦問題 / 211
5.11.1 一個關于財富自由的問題 / 211
5.11.2 解題思路 / 213
5.12 尋找缺失的整數 / 223
5.12.1 “五行”缺一個整數 / 223
5.12.2 問題擴展 / 225

第6章 算法的實際應用 / 230
6.1 小灰上班的第1天 / 230
6.2 Bitmap的巧用 / 232
6.2.1 一個關于用戶標簽的需求 / 232
6.2.2 用算法解決問題 / 234
6.3 LRU算法的應用 / 241
6.3.1 一個關于用戶信息的需求 / 241
6.3.2 用算法解決問題 / 243
6.4 什么是A星尋路算法 / 249
6.4.1 一個關于迷宮尋路的需求 / 249
6.4.2 用算法解決問題 / 251
6.5 如何實現紅包算法 / 262
6.5.1 一個關于錢的需求 / 262
6.5.2 用算法解決問題 / 264
6.6 算法之路無止境 / 268
序: