数据与算法/清华大学电子工程系核心课系列教材

图书标准信息

• 作者 吴及、陈健生、白铂 著
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2017-09
• 版次 1
• ISBN 9787302468813
• 定价 59.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 346页
• 字数 565千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 清华大学电子工程系核心课系列教材

【内容简介】

本书从数据与算法的相互关系入手，内容涵盖了传统的数据结构和数值分析，并增加了数学模型和算法设计思想的介绍。
全书分四部分，第一部分，介绍数据、数学模型和算法的基本概念，是全书的基础；数据结构部分从数学模型和问题的角度介绍线性结构、树结构、图结构，以及查找和排序这两种*常见的非数值问题；数值分析部分从问题的角度介绍误差分析、实数的表示和运算、一元非线性方程、线性方程组、拟合与插值、*优化问题；第四部分，从算法设计思想的角度介绍蛮力法、分治法、贪心法、动态规划、搜索算法和随机算法，以及求解具体问题时的应用实例。

【作者简介】

吴及，清华大学电子工程系副系主任，长聘副教授，博士生导师。1996年和2001年在清华大学电子工程系获得学士和工学博士学位。2013—2015年在美国佐治亚理工学院担任访问学者。主要从事数据与算法方面的教学工作，以及人工智能和大数据领域的研究工作。2006起担任清华-讯飞语音技术联合实验室主任。目前是中国语音产业联盟技术工作组组长。先后获得2011年度国家科技进步二等奖和2014年度北京市科学技术奖一等奖。已在国内外刊物和学术会议上发表论文一百余篇，现在为IEEE高级会员。 

陈健生，博士，出生于安徽省芜湖市，毕业于清华大学计算机科学与技术系（学士、硕士）和香港中文大学计算机科学与工程系（博士）。目前在清华大学电子工程系任副教授，博士生导师。教学方面，担任电子系本科生核心课“数据与算法”及限选课“视听信息系统导论”的主讲教师；曾获清华大学第六届青年教师教学大赛理工科一等奖。主要研究领域为计算机视觉与机器学习。在国际期刊及会议上发表有多篇论文，曾获2013年度北京市科学技术奖一等奖。 

白铂，男，1982年生于陕西西安，2004年毕业于西安电子科技大学，获学士学位，陕西省优秀毕业生。2010毕业于清华大学，获博士学位，电子系学术新秀。2010—2012年在香港科技大学做博士后研究。随后，进入清华大学电子系任讲师，硕士生导师。曾获2016年清华大学青年教师教学基本功大赛一等奖（理工组）。2017年加入华为技术有限公司2012实验室，任未来网络理论实验室高级研究员。研究方向包括无线协作资源分配、Cloud/Fog-无线计算网络、网络信息论、网络大数据分析等。发表学术论文近80篇，其中SCI检索论文近30篇，曾获IEEE ICC 2016*佳论文奖。 

【目录】

第 1章数据、数学模型和算法 ................................................................................ 1

1.1数据时代 ................................................................................................... 1

1.1.1什么是数据 ..................................................................................... 1

1.1.2大数据时代 ..................................................................................... 2

1.1.3数据的重要性 .................................................................................. 4

1.2数据的表示 ................................................................................................ 5

1.2.1二元关系及其性质 ........................................................................... 5

1.2.2数据的逻辑结构 .............................................................................. 9

1.2.3数据的存储结构 .............................................................................12

1.2.4抽象数据类型 .................................................................................12

1.3数学模型 ..................................................................................................13

1.3.1什么是数学模型 .............................................................................13

1.3.2数学模型的种类 .............................................................................14

1.3.3数学模型与计算机 ..........................................................................15

1.3.4数据结构 .......................................................................................16

1.4算法及复杂度分析 .....................................................................................16

1.4.1什么是算法 ....................................................................................16

1.4.2问题与解 .......................................................................................17

1.4.3算法的分析与评价 ..........................................................................18

1.5本章小结 ..................................................................................................22

第 2章线性结构...................................................................................................24

2.1线性表 .....................................................................................................24

2.1.1线性表的概念及其抽象数据类型 ......................................................24

2.1.2线性表的顺序存储——顺序表 .........................................................27

2.1.3线性表的链式存储——链表 .............................................................30

2.1.4线性表小结 ....................................................................................35

2.2栈 ............................................................................................................35

2.2.1栈的概念与实现 .............................................................................35

2.2.2栈的应用 .......................................................................................38

2.2.3递归 ..............................................................................................41

2.3队列 .........................................................................................................48

2.3.1队列的概念与实现 ..........................................................................48

2.3.2优先级队列 ....................................................................................51

2.4字符串 .....................................................................................................55

2.4.1字符串的概念和 ADT ......................................................................55

2.4.2字符串的存储表示 ..........................................................................56

2.4.3字符串的模式匹配和简单匹配算法 ...................................................57

2.4.4 KMP算法 .....................................................................................58

2.5本章小结 ..................................................................................................61

第 3章树与二叉树 ...............................................................................................62

3.1树的基本概念 ...........................................................................................62

3.1.1普遍存在的树结构 ..........................................................................62

3.1.2树的定义和性质 .............................................................................65

3.2二叉树 .....................................................................................................67

3.2.1二叉树的定义和性质 .......................................................................68

3.2.2二叉树的表示和实现 .......................................................................70

3.2.3二叉树的遍历 .................................................................................76

3.2.4二叉树运算 ....................................................................................81

3.2.5二叉树的建立 .................................................................................83

3.3二叉树的应用 ...........................................................................................84

3.3.1表达式求值 ....................................................................................84

3.3.2二叉搜索树 ....................................................................................85

3.3.3 Hu.man树与编码 ..........................................................................89

3.3.4堆 .................................................................................................95

3.4并查集 ................................................................................................... 102

3.5本章小结 ................................................................................................ 103

第 4章图........................................................................................................... 105

4.1图的基本概念 ......................................................................................... 105

4.1.1图的定义和概念 ........................................................................... 105

4.1.2图的抽象数据类型 ........................................................................ 110

4.1.3欧拉路径 ..................................................................................... 110

4.2图的存储结构 ......................................................................................... 112

4.2.1图的邻接矩阵表示 ........................................................................ 112

4.2.2图的邻接表表示 ........................................................................... 115

4.2.3图的其他表示方法 ........................................................................ 119

4.3图的遍历 ................................................................................................ 122

4.3.1图的深度优先遍历 ........................................................................ 123

目录 IX

4.3.2图的广度优先遍历 ........................................................................ 124

4.3.3图遍历的应用 ............................................................................... 125

4.3.4图的连通性 .................................................................................. 128

4.4有向图与有向无环图 ............................................................................... 129

4.4.1有向图的连通性和传递闭包 ........................................................... 129

4.4.2有向无环图和拓扑排序 ................................................................. 132

4.4.3关键路径 ..................................................................................... 135

4.5最小生成树 ............................................................................................. 137

4.5.1图的生成树与最小生成树 .............................................................. 137

4.5.2普里姆 (Prim)算法 ...................................................................... 139

4.5.3克鲁斯卡尔 (Kruskal)算法 ............................................................ 142

4.6最短路径问题 ......................................................................................... 144

4.6.1单源最短路径 ............................................................................... 145

4.6.2全源最短路径 ............................................................................... 147

4.7最大流 ................................................................................................... 149

4.7.1网络流的基本概念 ........................................................................ 150

4.7.2 Ford-Fulkerson方法 ..................................................................... 151

4.8匹配 ....................................................................................................... 154

4.8.1二分图和匹配的基本概念 .............................................................. 154

4.8.2匈牙利算法 .................................................................................. 155

4.8.3最大匹配与最大流 ........................................................................ 157

4.9本章小结 ................................................................................................ 157