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為了適應培養(yǎng)我國２１世紀計算機各類人才的需要，結(jié)合我國高等學校教育工作的現(xiàn)狀，立足培養(yǎng)學生能跟上國際計算機科學技術(shù)的發(fā)展水平，更新教學內(nèi)容和教學方法，提高教學質(zhì)量，本書以算法設計策略為知識單元，系統(tǒng)地介紹計算機算法的設計方法與分析技巧，以期為計算機科學與技術(shù)學科的學生提供廣泛而堅實的計算機算法基礎知識。另有配套的《算法設計與分析（第4版）習題解答》，對本書的全部習題做了詳盡的解答。本書內(nèi)容豐富，觀點新穎，理論聯(lián)系實際。不僅可用作高等學校計算機專業(yè)本科生和研究生學習計算機算法設計的教材，而且也適合廣大工程技術(shù)人員和自學讀者學習參考。

21世紀大學本科計算機專業(yè)系列教材編委會
主任：李曉明副主任：蔣宗禮盧先和委員：（按姓氏筆畫為序）
馬華東馬殿富王志英王曉東寧洪
劉辰孫茂松李仁發(fā)李文新楊波
吳朝暉何炎祥宋方敏張莉金海
周興社孟祥旭袁曉潔錢樂秋黃國興
曾明廖明宏秘書：張瑞慶

本書責任編委：宋方敏

前言FOREWORD
以最低的成本、最快的速度、最好的質(zhì)量開發(fā)出適合各種應用需求的軟件，必須遵循軟件工程的原則，設計出高效率的程序。一個高效的程序不僅需要編程技巧，更需要合理的數(shù)據(jù)組織和清晰高效的算法。這正是計算機科學領(lǐng)域里數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設計所研究的主要內(nèi)容。一些著名的計算機科學家在有關(guān)計算機科學教育的論述中提出，計算機科學是一種創(chuàng)造性思維活動，其教育必須面向設計。計算機算法設計與分析正是一門面向設計，且處于計算機科學與技術(shù)學科核心地位的教育課程。通過對計算機算法系統(tǒng)的學習與研究，理解和掌握算法設計的主要方法，培養(yǎng)對算法的計算復雜性進行正確分析的能力，為獨立地設計算法和對給定算法進行復雜性分析奠定堅實的理論基礎，對從事計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件和應用軟件研究與開發(fā)的科技工作者是非常重要和必不可少的。為了適應我國21世紀計算機人才培養(yǎng)的需要，結(jié)合我國高等學校教育工作的現(xiàn)狀，立足培養(yǎng)學生能跟上國際計算機科學技術(shù)的發(fā)展水平，更新教學內(nèi)容和教學方法，本書以算法設計策略為知識單元，系統(tǒng)地介紹計算機算法的設計方法與分析技巧，以期為計算機科學與技術(shù)學科的學生提供一個廣泛而堅實的計算機算法基礎知識。
全書共分11章。在第１章中首先介紹算法的基本概念，接著簡要闡述算法的計算復雜性和算法的描述，然后圍繞設計算法常用的基本設計策略組織第２章至第10章的內(nèi)容。第2章介紹遞歸與分治策略，這是設計有效算法最常用的策略，是必須掌握的方法。第3章是動態(tài)規(guī)劃算法，以具體實例詳述動態(tài)規(guī)劃算法的設計思想、適用性以及算法的設計要點。第4章介紹貪心算法，這也是一種重要的算法設計策略，它與動態(tài)規(guī)劃算法的設計思想有一定的聯(lián)系，但其效率更高。按貪心算法設計出的許多算法能導致最優(yōu)解，其中有許多典型問題和典型算法可供學習和使用。第５章和第６章分別介紹回溯法和分支限界法，這兩章所介紹的算法適合處理難解問題，其解題的思想各具特色，值得學習和掌握。第７章介紹概率算法，對許多難解問題提供高效的解決途徑，是有很高實用價值的算法設計策略。第８章介紹NP完全性理論和解NP難問題的近似算法。首先介紹計算模型、確定性和非確定性圖靈機，然后進一步深入介紹NP完全性理論，最后介紹解NP難問題的近似算法，這是當前計算機算法領(lǐng)域的熱門研究課題，具有很高的實用價值。第9章介紹有關(guān)串和序列的高效算法。第10章通過實例介紹算法設計中常用的算法優(yōu)化策略。最后，在第11章介紹算法設計中較新的研究領(lǐng)域在線算法設計。
在本書各章的論述中，首先介紹一種算法設計策略的基本思想，然后從解決計算機科學與應用中出現(xiàn)的實際問題入手，由簡到繁地描述幾個經(jīng)典的精巧算法，同時對每個算法所需要的時間和空間進行分析。這樣使讀者既能學到一些常用的精巧算法，又能通過對算法設計策略的反復應用，牢固掌握這些算法設計的基本策略，以期收到融會貫通之效。在為各種算法設計策略選擇用于展示其設計思想與技巧的具體應用問題時，本書有意重復選擇某些經(jīng)典問題，使讀者能深刻地體會到一個問題可以用多種設計策略求解。同時，通過對解同一問題的不同算法的比較，更容易體會到每一個具體算法的設計要點。隨著本書內(nèi)容的逐步展開，讀者也將進一步感受到綜合應用多種設計策略可以更有效地解決問題。
本書采用面向?qū)ο蟮腏ava語言作為表述手段，在保持Java優(yōu)點的同時，盡量使算法的描述簡明、清晰。
為了便于讀者加深對知識的理解，各章配有難易適當?shù)牧曨}，以適應不同程度讀者練習的需要。
在本書的編寫過程中，得到教育部高等學校計算機類專業(yè)教學指導委員會的關(guān)心和支持。福州大學211工程計算機與信息工程重點學科實驗室和福建工程學院為本書的寫作提供了優(yōu)良的設備與工作環(huán)境。清華大學出版社負責本書編輯出版工作的全體人員為本書的出版付出了大量辛勤勞動，他們認真細致、一絲不茍的工作精神保證了本書的出版質(zhì)量。南京大學宋方敏教授和福州大學傅清祥教授在百忙中認真審閱了全書，提出了許多寶貴的改進意見。在此，謹向每一位曾經(jīng)關(guān)心和支持本書編寫工作的各方面人士表示衷心的謝意！
由于作者的知識和寫作水平有限，書稿雖幾經(jīng)修改，仍難免存在缺點。熱忱歡迎同行專家和讀者惠予批評指正，使本書在使用過程中不斷改進，日臻完善。作者2018年6月前言算法設計與分析(第4版)

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