Algorytmy to skończone ciągi jasno zdefiniowanych czynności, prowadzących do wykonania określonych zadań. Niniejszy podręcznik, skupiony na algorytmach imperatywnych (od łacińskiego słowa imporo – rozkazywać) wprowadza podstawowe pojęcia algorytmiki niezbędne do nauki programowania. Uczy projektowania, zapisywania i analizy poprawności, jak również podstaw szacowania złożoności czasowej i pamięciowej algorytmów.
Wraz z książką, którą trzymasz w ręku między innymi:
- Poznasz szereg ważnych algorytmów, jak wyszukiwanie binarne, sortowanie szybkie, algorytmy klasy dziel i zwyciężaj, algorytmy zachłanne etc.
- Nauczysz się korzystać ze stosowanych powszechnie w programowaniu struktur danych: tablic, słowników, list wiązanych, stosów, kolejek, drzew binarnych i grafów.
- Dowiesz się jak praktycznie stosować iterację i rekurencję w programowaniu.
- Zdobędziesz podstawy języka Java
W książce zamieszczono szereg zadań, których rozwiązanie zmusza czytelnika do lepszego zrozumienia i pogłębienia jego umiejętności praktycznych. Książka jest bogato ilustrowana rysunkami poglądowymi i fragmentami kodów.
Spis treści:
Wstęp
Rozdział 1. Pojęcie i własności algorytmu
- 1.1. Przetwarzanie imperatywne
- 1.2. Metody zapisu algorytmu
- 1.3. Pseudokod
- 1.4. Skończoność algorytmu
- 1.5. Ogólny schemat konstruowania poprawnych algorytmów
Rozdział 2. Algorytmy iteracyjne i rekurencyjne
- 2.1. Pętle iteracyjne. Warunek stopu
- 2.2. Pętla for
- 2.3. Przykłady algorytmów iteracyjnych
- 2.4. Wyszukiwanie liniowe i binarne. Złożoność obliczeniowa algorytmów iteracyjnych
- 2.5. Algorytmy rekurencyjne - pierwsze podejście
Rozdział 3. Typy danych proste i złożone
- 3.1. Typy wartościowe i referencyjne
- 3.2. Proste typy wartościowe
- 3.3. Typy złożone - obiekty, struktury, tablice, słowniki
- 3.3.1. Typ obiektowy i strukturowy
- 3.4. Typ tablicowy. Tablice asocjacyjne (słowniki)
Rozdział 4. Algorytmy sortowania tablic
- 4.1. Sortowanie przez proste wstawianie
- 4.2. Sortowanie przez prostą zamianę (sortowanie bąbelkowe)
- 4.3. Sortowanie szybkie (QuickSort). Metoda "dziel i zwyciężaj"
- 4.4. Sortowanie z użyciem dodatkowej tablicy
Rozdział 5. Algorytmy i procesy rekurencyjne
- 5.1. Anatomia przetwarzania rekurencyjnego
- 5.2. Szacowanie złożoności obliczeniowej w rekurencji
- 5.3. Derekursywacja
- 5.4. Rekurencja ogonowa i bezogonowa
- 5.5. Rekurencja zagnieżdżona
Rozdział 6. Programowanie liniowych struktur dynamicznych
- 6.1. Cechy struktur dynamicznych
- 6.2. Zjawiska na stosie i na stercie w programowaniu struktur dynamicznych
- 6.3. Oparte na referencji listy liniowe
- 6.3.1. Lista liniowa jednokierunkowa
- 6.3.2. Lista liniowa jednokierunkowa z wartownikiem
- 6.3.3. Dynamiczne LIFO-stosy i FIFO-kolejki
- 6.3.4. Samoorganizujące się listy
- 6.4. Listy cykliczne
- 6.5. Listy z przeskokami. Przeszukiwanie indeksowo-sekwencyjne
- 6.6. Listy liniowe dwukierunkowe
Rozdział 7. Drzewa i lasy
- 7.1. Rekurencyjna definicja drzewa
- 7.2. Drzewa binarne
- 7.3. Algorytm tzw. naturalnego przekształcenia dowolnego lasu w drzewo binarne
- 7.4. Algorytmy przeglądania drzew binarnych
- 7.5. Drzewa binarnych poszukiwań (drzewa BST)
- 7.6. Drzewa wyważone i dokładnie wyważone
- 7.7. Drzewa z priorytetem
Rozdział 8. Algorytmy obsługi grafów
- 8.1. Grafy. Podstawowe pojęcia
- 8.2. Metody reprezentacji grafu w pamięci
- 8.3. Dynamiczna lista incydencji
- 8.4. Rekurencyjny algorytm szukania w głąb dla grafu (algorytm DFS)
Rozdział 9. Algorytmy z nawrotami
- 9.1. Ogólna postać algorytmu z nawrotami
- 9.2. Klasyczne przykłady algorytmów z nawrotami
- 9.3. Implementacje algorytmów z nawrotami
- 9.3.1. Implementacja algorytmu z nawrotami oparta na zbiorach
- 9.3.2. Implementacja algorytmu z nawrotami wykorzystująca drzewa poszukiwań
Rozdział 10. Metody usprawniania algorytmów o dużej złożoności czasowej
- 10.1. Metody systematyczne
- 10.1.1. Metoda obcinania gałęzi
- 10.1.2. Metoda sklejania gałęzi
- 10.1.3. Metoda dekompozycji
- 10.2. Metody heurystyczne
- 10.3. Metody wykorzystujące sztuczną inteligencję
- 10.3.1. Algorytm mrówkowy
- 10.3.2. Algorytm genetyczny
Rozdział 11. Problemy algorytmicznie trudne
- 11.1. Klasy problemów decyzyjnych
Rozwiązania zadań ćwiczeniowych
Bibliografia
Skorowidz