數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法Python語言描述.pdf
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2020年11月4日
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數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法Python語言描述基于Python語言介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的基本知識(shí),主要內(nèi)容包括抽象數(shù)據(jù)類型和Python面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、線性表、字符串、棧和隊(duì)列、二叉樹和樹、集合、排序以及算法的基本知識(shí)。本書延續(xù)問題求解的思路,從解決問題的目標(biāo)來組織教學(xué)內(nèi)容,注重理論與實(shí)踐的并用。

本書簡介
21世紀(jì)以來,Python已經(jīng)發(fā)展成為世界上最受歡迎的編程語言之一,使用非常廣泛。由于其各方面的優(yōu)點(diǎn),Python正在被世界上越來越多的大學(xué)用作第一門程序設(shè)計(jì)課程的語言,更多學(xué)校把它作為后續(xù)或選修課程的內(nèi)容。國內(nèi)也開始出現(xiàn)這種情況。作者從幾年前開始基于Python語言講授數(shù)據(jù)課程,本書基于作者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)編寫而成。
本書結(jié)合抽象數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)的思想,基于Python的面向?qū)ο髾C(jī)制,闡述了各種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的想法、性質(zhì)、問題和實(shí)現(xiàn),討論一些相關(guān)算法的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和特性。書中還結(jié)合研究了一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用案例。
本書加強(qiáng)了一些目前程序設(shè)計(jì)實(shí)踐領(lǐng)域特別關(guān)注的內(nèi)容,包括程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性問題、正則表達(dá)式的概念和使用等。書中提供了大量編程練習(xí)題,特別關(guān)注數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)技術(shù),以及實(shí)際應(yīng)用中的各方面問題。
本書要求學(xué)習(xí)者已有基本Python程序設(shè)計(jì)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),可以作為基于Python的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教材,也可以作為學(xué)習(xí)了Python語言基本內(nèi)容之后的一本面向?qū)ο蟮雀呒壘幊碳夹g(shù)的進(jìn)階讀物。
作者介紹
裘宗燕,北京大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院信息科學(xué)系教授。長期從事計(jì)算機(jī)軟件與理論、程序設(shè)計(jì)語言和符號(hào)計(jì)算方面的研究與教學(xué)工作。已出版過多部著作和譯著,包括《程序設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)》【譯著,北京大學(xué)出版社,1990),《Mathematics數(shù)學(xué)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用與程序設(shè)計(jì)》(編著,北京大學(xué)出版社,1994),《C++程序設(shè)計(jì)語言(特別版)》(譯著,機(jī)械工業(yè)出版社,2002),《C++語言的設(shè)計(jì)和演化》(譯著,機(jī)械工業(yè)出版社,2002),《程序設(shè)計(jì)語言-概念和結(jié)構(gòu)》(合譯,機(jī)械工業(yè)出版社,2002),《從問題到程序-程序設(shè)計(jì)與C語言引論》(編著,機(jī)械工業(yè)出版社,2005年第1版,2011年第2版)等。
本書說明
Python是目前國際上流行的用于教授第一門程序設(shè)計(jì)課程的語言,國內(nèi)高校也開始使用。本書是結(jié)合國內(nèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程現(xiàn)狀,采用Python作為工作語言,全新編撰的一本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)救程。書中結(jié)合抽象數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)的思想,基于Python的面向?qū)ο髾C(jī)制,闡述各種基本數(shù)鋼結(jié)構(gòu)的性質(zhì)、問題和實(shí)現(xiàn),討論一些相關(guān)算法的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和特性。書中還結(jié)合研究了一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用案例。
本書要求學(xué)習(xí)者已有基本Python程序設(shè)計(jì)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),可以作為基于Python的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程教材,也可以作為學(xué)習(xí)Python語言基本內(nèi)容之后的一本面向?qū)ο蟮雀呒壘幊碳夹g(shù)的進(jìn)階讀物。
計(jì)算機(jī)問題求解
使用計(jì)算機(jī)是為了解決實(shí)際問題。計(jì)算機(jī)具有通用性,其本身的功能很簡單,就是能執(zhí)行程序,按程序的指示完成一系列操作,得到某些結(jié)果,或者產(chǎn)生某些效果。要想用計(jì)算機(jī)處理一個(gè)具體問題,就需要有一個(gè)解決該問題的程序。經(jīng)過長期努力,人們已經(jīng)為各種計(jì)算機(jī)開發(fā)了許多有用的程序。在面對一個(gè)需要解決的問題時(shí),如果恰好有一個(gè)適用的程序,事情就很方便了:運(yùn)行這個(gè)程序,讓它去完成所需工作。
實(shí)際中的計(jì)算需求無窮無盡,不可能都有現(xiàn)成的程序。如果面對一個(gè)問題,但沒有適用的程序,可能就需要編寫一個(gè)。一般而言,人們需要的不是解決一個(gè)具體問題的程序,而是解決一類問題的程序。例如,一個(gè)文本編輯器不應(yīng)該只能編輯出一個(gè)具體的文本文件,而應(yīng)該能用于編輯各種文本文件;Python解釋器不是只能執(zhí)行一個(gè)具體的Python程序,而是可以執(zhí)行所有可能的Python程序。對于求平方根這樣的簡單問題,人們希望的也不是專用于求某個(gè)數(shù)
(例如2)的平方根的函數(shù),而是能求任何數(shù)的平方根的函數(shù)。求平方根是一個(gè)問題,求2的平方根是求平方根問題的一個(gè)實(shí)例。人們開發(fā)(設(shè)計(jì),編寫)一個(gè)程序,通常是為了解決一個(gè)問題,該程序的每次執(zhí)行能處理該問題的一個(gè)實(shí)例。
簡言之,用計(jì)算機(jī)解決問題的過程分為兩個(gè)階段:程序開發(fā)者針對要解決的問題開發(fā)出相應(yīng)的程序,使用者運(yùn)行程序處理問題的具體實(shí)例,完成具體計(jì)算(實(shí)際上,是計(jì)算機(jī)按程序的指示完成計(jì)算。為簡單起見,人們常說程序完成計(jì)算,這樣說不會(huì)引起誤解)。開發(fā)程序的工.
作只要做一次,完成的程序可以多次使用,每次處理一個(gè)問題實(shí)例。當(dāng)然,對于復(fù)雜的程序,完成后通常還需要修改完善,消除錯(cuò)誤,升級功能。但這些是后話,無論如何,用計(jì)算機(jī)解決問題的第一步是開發(fā)出能解決問題的程序。
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