商品簡介
作者簡介
陳小玉
高級程序員，ACM教練，主要研究方向為算法優化和機器學習，出版多部算法與數據結構暢銷書，所教學生多次獲得ACM-ICPC、藍橋杯等算法競賽獎項。
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序
目前，信息技術已被廣泛應用於互聯網、金融、航空、軍事、醫療等各個領域，未來的應用將更加廣泛和深入。並且，很多中小學都開設了計算機語言課程，越來越多的中小學生對編程、算法感興趣，甚至在NOIP、NOI等算法競賽中大顯身手，進入名校深造。對信息技術感興趣的大學生通常會參加ACM-ICPC、CCPC、藍橋杯等
算法競賽，其獲獎者更是被各大名企所青睞。
學習算法，不僅可以幫助我們具備較強的思維能力及解決問題的能力，還可以幫助我們快速學習各種新技術，擁有超強的學習能力。
——寫作背景——
很多讀者都覺得算法太難，市面上晦澀難懂的各種教材更是“嚇退”了一大批讀者。實際上，算法並沒有我們想象中那麼難，反而相當有趣。
每當有學生說看不懂某個算法的時候，筆者就會建議其畫圖。畫圖是學習算法最好的方法，因為它可以把抽象難懂的算法展現得生動形象、簡單易懂。筆者曾出版《算法訓練營：海量圖解 競賽刷題》（入門篇）和《算法訓練營：海量圖解 競賽刷題》（進階篇），很多讀者非常喜歡其中的海量圖解，更希望看到這兩本書的全彩版。經過一年的籌備，筆者對上述書中的所有圖片都重新進行了繪製和配色，並精選、修改、補充和拆分上述書中的內容，形成了《算法訓練營：入門篇》（全彩版）、《算法訓練營：提高篇》（全彩版）和《算法訓練營：進階篇》（全彩版），本書就是其中的《算法訓練營：入門篇》（全彩版）。在此衷心感謝各位讀者的大力支持！
本書詳細講解常用的算法知識，特別增加了C 基礎知識和STL部分的內容。如果讀者已經熟悉C ，則可跳過其中的基礎章節。本書不是知識點的堆砌，也不是粘貼代碼而來的簡單題解，而是將知識點講解和對應的競賽實例融會貫通，讀者可以在輕鬆閱讀本書的同時進行刷題實戰，在實戰中體會算法的妙處，感受算法之美。
——學習建議——
學習算法的過程，應該是通過大量實例充分體會遇到問題時該如何分析：用什麼數據結構，用什麼算法和策略，算法複雜度如何，是否有優化的可能，等等。這裡有以下幾個建議。
第1個建議：學經典，多理解。
算法書有很多，初學者最好選擇圖解較多的入門書，當然，也可以選擇多本書，從多個角度進行對比和學習。先看書中的圖解，理解各種經典問題的求解方法，如果還不理解，則可以看視頻講解，理解之後再看代碼，嘗試自己動手上機運行。如有必要，則可以將算法的求解過程通過圖解方式展示出來，以加深對算法的理解。
第2個建議：看題解，多總結。
在掌握書中的經典算法之後，可以在刷題網站上進行專項練習，比如練習貪心算法、分治算法、動態規劃等方面的題目。算法比數據結構更加靈活，對同一道題目可以用不同的算法解決，算法複雜度也不同。如果想不到答案，則可以看題解，比較自己的想法與題解的差距。要多總結題目類型及最優解法，找相似的題目並自己動手解決問題。
第3個建議：舉一反三，靈活運用。
通過專項刷題達到“見多識廣”，總結常用的算法模板，熟練應用套路，舉一反三，靈活運用，逐步提升刷題速度，力爭“bugfree”（無缺陷）。
——本書特色——
本書具有以下特色。
（1）完美圖解，通俗易懂。本書對每個算法的基本操作都有全彩圖解。通過圖解，許多問題都變得簡單，可迎刃而解。
（2）實例豐富，簡單有趣。本書結合了大量競賽實例，講解如何用算法解決實際問題，使複雜難懂的問題變得簡單有趣，可幫助讀者輕鬆掌握算法知識，體會其中的妙處。
（3）深入淺出，透析本質。本書透過問題看本質，重點講解如何分析和解決問題。本書採用了簡潔易懂的代碼，對數據結構的設計和算法的描述全面、細致，而且有算法複雜度分析及優化過程。
（4）實戰演練，循序漸進。本書在講解每個算法後都進行了實戰演練，使讀者在實戰中體會算法的設計思路和使用技巧，從而提高獨立思考、動手實踐的能力。書中有豐富的練習題和競賽題，可幫助讀者及時檢驗對所學知識的掌握情況，為從小問題出發且逐步解決大型複雜性工程問題奠定基礎。
（5）網絡資源，技術支持。本書為讀者提供了配套源碼、課件、視頻，並提供了博客、微信群、QQ群技術支持，可隨時為讀者答疑解惑。
——建議和反饋——
寫書是極其瑣碎、繁重的工作，盡管筆者已經竭力使本書內容、網絡資源和技術支持接近完美，但仍然可能存在很多漏洞和瑕疵。歡迎讀者反饋關於本書的意見，因為這有利於我們改進和提高，以幫助更多的讀者。如果對本書有意見和建議，或者有問題需要幫助，則都可以加入QQ群281607840，也可以致信rainchxy@126.com與筆者交流，筆者將不勝感激。
對於本書提供的讀者資源，可通過本書封底的“讀者服務”獲取。
——致謝——
感謝筆者的家人和朋友在本書寫作過程中提供的大力支持。感謝電子工業出版社工作嚴謹、高效的張國霞編輯，她的認真、負責促成了本書的早日出版。感謝提供了寶貴意見的同事們，感謝提供了技術支持的同學們。感恩遇到這麼多良師益友！
目次
第1章 C 基礎知識 1
1.1 開啟算法之旅 1
1.2 常用的數據類型 2
1.3 玩轉輸入和輸出 2
1.4 常用的運算符 3
1.5 選擇結構語句 5
1.5.1 if條件語句 5
1.5.2 switch條件語句 9
1.6 循環結構語句 10
1.6.1 for語句 10
1.6.2 while語句 13
1.6.3 do while語句 14
1.7 巧用數組 15
1.7.1 一維數組 15
1.7.2 二維數組 17
1.8 玩轉字符串 18
1.8.1 C風格的字符串 19
1.8.2 C string類型的
字符串 20
1.9 結構體的應用 21
1.10 指針的應用 22
第2章 算法之美 24
2.1 算法複雜度 24
2.1.1 時間複雜度 27
2.1.2 空間複雜度 27
2.2 函數 30
2.2.1 標準函數 30
2.2.2 傳值參數 31
2.2.3 引用參數 31
2.2.4 數組參數 32
2.3 遞歸 33
2.3.1 遞歸函數 33
2.3.2 遞歸的原理 33
第3章 線性表的應用 37
3.1 順序表 37
3.1.1 插入 38
3.1.2 刪除 39
3.2 鏈表 40
3.2.1 單鏈表 40
3.2.2 雙向鏈表 43
3.2.3 循環鏈表 45
3.2.4 靜態鏈表 46
3.3 棧 49
3.3.1 入棧 49
3.3.2 出棧 49
3.3.3 取棧頂元素 50
3.4 隊列 50
3.4.1 順序隊列 51
3.4.2 循環隊列 53
3.5 STL中的常用函數和容器 56
3.5.1 sort() 57
3.5.2 vector（向量） 58
訓練 角谷猜想 59
3.5.3 stack（棧） 60
訓練 數字遊戲 60
3.5.4 queue（隊列） 61
訓練 騎士移動 61
3.5.5 list（雙向鏈表） 63
訓練 新兵隊列訓練 64
第4章 樹的應用 66
4.1 樹 66
4.1.1 樹的存儲 68
4.1.2 樹、森林與二叉樹的
轉換 71
4.2 二叉樹 73
4.2.1 二叉樹的性質 74
4.2.2 滿二叉樹和完全二
叉樹 75
4.2.3 二叉樹的存儲結構 78
4.3 二叉樹遍歷 80
4.3.1 先序遍歷 80
4.3.2 中序遍歷 83
4.3.3 後序遍歷 86
4.3.4 層次遍歷 90
訓練1 新二叉樹 92
訓練2 二叉樹遍歷 93
4.4 哈夫曼樹 95
4.4.1 哈夫曼編碼 95
4.4.2 哈夫曼編碼的長度
計算方法 108
訓練1 圍欄修復 109
訓練2 信息熵 110
4.5 二叉搜索樹 112
4.5.1 二叉搜索樹原理詳解 112
4.5.2 查找 112
4.5.3 插入 115
4.5.4 創建 116
4.5.5 刪除 117
訓練1 落葉 122
訓練2 完全二叉搜索樹 124
第5章 圖論基礎 127
5.1 圖的存儲 128
5.1.1 鄰接矩陣 128
5.1.2 邊集數組 129
5.1.3 鄰接表 130
5.1.4 鏈式前向星 133
5.1.5 圖的存儲技巧 136
5.2 圖的遍歷 136
5.2.1 廣度優先遍歷 136
5.2.2 深度優先遍歷 140
訓練1 最大的節點 144
訓練2 油田 145
第6章 算法入門 149
6.1 貪心算法 149
6.1.1 貪心算法秘籍 149
6.1.2 最優裝載問題 150
訓練1 部分背包問題 152
訓練2 排隊接水 153
訓練3 線段覆蓋 154
6.2 分治算法 156
6.2.1 分治算法秘籍 156
6.2.2 合並排序 156
6.2.3 快速排序 161
訓練1 排序（模板） 168
訓練2 求第k小的數 169
第7章 高精度計算 171
7.1 高精度加法 171
7.1.1 接收和存儲數據 171
7.1.2 處理進位 171
訓練 A B Problem 174
7.2 高精度減法 175
7.2.1 比較大小 175
7.2.2 接收和存儲數據 175
7.2.3 處理借位 175
訓練 A-B Problem 177
7.3 高精度乘法 178
7.3.1 接收和存儲數據 178
7.3.2 處理進位 178
訓練 A*B Problem 179
7.4 高精度除法 180
7.4.1 接收和存儲數據 180
7.4.2 按位相除 181
訓練 A/B Problem 181
第8章 搜索算法入門 183
8.1 二分算法 183
8.1.1 二分查找 183
8.1.2 二分答案 186
訓練1 查找 187
訓練2 跳石頭遊戲 189
訓練3 花環 193
8.2 深度優先搜索 195
8.2.1 回溯法的原理 195
8.2.2 回溯法模板 197
訓練1 01背包問題 198
訓練2 圖的m著色問題 205
訓練3 n皇后問題 213
8.3 廣度優先搜索 227
8.3.1 分支限界法的原理 227
8.3.2 分支限界法秘籍 227
訓練1 迷宮問題 228
訓練2 01背包問題 229
第9章 動態規劃入門 235
9.1 動態規劃秘籍 235
9.1.1 動態規劃的三個要素 236
9.1.2 動態規劃的設計方法 236
9.2 背包問題 237
9.2.1 01背包問題 238
9.2.2 完全背包問題 246
訓練1 骨頭收藏家 246
訓練2 存錢罐 248
9.3 線性動態規劃 250
訓練1 超級樓梯 250
訓練2 數字三角形 251
訓練3 最長上升子序列 253
訓練4 最長公共子序列 256
訓練5 最大連續子段和 257
9.4 區間動態規劃 259
訓練1 回文 259
訓練2 括號匹配 261
訓練3 乘法難題 263
訓練4 猴子派對 265
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