ALGORYTMY SEDGEWICK R. WAYNE K. Bankowa.pl

Algorytmy

Jak oceniać wydajność algorytmów?
Jak wydajnie sortować elementy?
Jak kompresować dane?

Algorytmy od zawsze porównywane były do przepisów kucharskich. Z celnością tego porównania trudno dyskutować, na pewno jednak przesolenie zupy ma zupełnie inne konsekwencje niż błędnie opracowany lub zaimplementowany algorytm. To właśnie algorytmy decydują o czasie wykonania skomplikowanych operacji przez programy komputerowe, a ich odpowiednia implementacja może niejednokrotnie decydować o sukcesie lub porażce projektu wartego fortunę.

Dzięki tej książce masz szansę uniknąć typowych programistycznych błędów i porażek. Jej lektura zapozna Cię z najpopularniejszymi algorytmami, ich licznymi zaletami oraz słabymi stronami.

Sprawdzisz, do czego można je zastosować, a w jakich miejscach lepiej zrezygnować z ich wykorzystania. Ponadto nauczysz się analizować działanie algorytmów, mierzyć ich wydajność oraz dobierać dane testowe. W książce zostały omówione klasyczne algorytmy sortowania, wyszukiwania, operacji na grafach oraz kompresji danych. Jej ogromnym atutem są przykładowe implementacje algorytmów w języku JAVA oraz to, że przedstawiony kod jest gotowy do natychmiastowego użycia! Pozycja ta jest obowiązkową lekturą dla każdego programisty, któremu zależy na najwyższej wydajności tworzonych rozwiązań.

Podstawowe pojęcia
Struktura programu w języku JAVA
Instrukcje, typy danych, wyrażenia w języku JAVA
Korzystanie z abstrakcyjnych typów danych
Stosy, kolejki
Analiza algorytmów
Algorytmy sortowania i wyszukiwania
Wykorzystanie grafów
Znajdowanie najkrótszej ścieżki
Operacja na łańcuchach znaków
Algorytmy kompresji danych

Przedmowa
- Cechy charakterystyczne
  - Algorytmy
  - Typy danych
  - Zastosowania
  - Podejście naukowe
  - Szeroki zakres
- Witryna poświęcona książce
  - Elektroniczne streszczenie
  - Pełne implementacje
  - Ćwiczenia i odpowiedzi
  - Dynamiczne wizualizacje
  - Materiały do kursu
  - Odnośniki do powiązanych materiałów
- Wykorzystanie w programie nauczania
- Kontekst
- Podziękowania
Rozdział 1. Podstawy
- Algorytmy
- Podsumowanie zagadnień
  - Podstawy
  - Sortowanie
  - Wyszukiwanie
  - Grafy
  - Łańcuchy znaków
  - Kontekst
- 1.1. Podstawowy model programowania
  - Podstawowa struktura programu Javy
  - Proste typy danych i wyrażenia
    - Wyrażenia
    - Konwersja typów
    - Porównania
    - Inne typy proste
  - Instrukcje
    - Deklaracje
    - Przypisania
    - Instrukcje warunkowe
    - Pętle
    - Instrukcje break i continue
  - Zapis skrócony
    - Deklaracje inicjujące
    - Przypisania niejawne
    - Bloki z jedną instrukcją
    - Notacja for
  - Tablice
    - Tworzenie i inicjowanie tablic
    - Krótki zapis
    - Używanie tablicy
    - Utożsamianie nazw (ang. aliasing)
    - Tablice dwuwymiarowe
  - Metody statyczne
    - Definiowanie metody statycznej
    - Wywoływanie metod statycznych
    - Cechy metod
    - Rekurencja
    - Podstawowy model programowania
    - Programowanie modularne
    - Testy jednostkowe
    - Biblioteki zewnętrzne
  - Interfejsy API
    - Przykład
    - Biblioteki Javy
    - Opracowane przez nas biblioteki standardowe
    - Własne biblioteki
  - Łańcuchy znaków
    - Złączanie
    - Konwersja
    - Konwersja automatyczna
    - Argumenty wiersza poleceń
  - Wejście i wyjście
    - Polecenia i argumenty
    - Standardowe wyjście
    - Sformatowane dane wyjściowe
    - Standardowe wejście
    - Przekierowywanie i potoki
    - Dane wejściowe i wyjściowe z pliku
    - Standardowe rysowanie (podstawowe metody)
    - Standardowe rysowanie (metody pomocnicze)
  - Wyszukiwanie binarne
    - Wyszukiwanie binarne
    - Klient wspomagający tworzenie aplikacji
      - Wyszukiwanie binarne
    - Stosowanie białych list
    - Wydajność
  - Perspektywa
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 1.2. Abstrakcja danych
  - Korzystanie z abstrakcyjnych typów danych
    - Interfejs API abstrakcyjnego typu danych
    - Metody odziedziczone
    - Kod klienta
    - Obiekty
    - Tworzenie obiektów
    - Wywoływanie metod egzemplarza
    - Korzystanie z obiektów
    - Instrukcje przypisania
    - Obiekty jako argumenty
    - Obiekty jako zwracane wartości
    - Tablice to obiekty
    - Tablice obiektów
  - Przykładowe abstrakcyjne typy danych
    - Obiekty geometryczne
    - Przetwarzanie informacji
    - Łańcuchy znaków
    - Ponownie o wejściu i wyjściu
  - Implementowanie abstrakcyjnych typów danych
    - Zmienne egzemplarza
    - Konstruktory
    - Metody egzemplarza
    - Zasięg
    - Interfejs API, klienty i implementacje
  - Więcej implementacji typów ADT
    - Date
    - Utrzymywanie wielu implementacji
    - Akumulator
    - Wizualny akumulator
  - Projektowanie typu danych
    - Hermetyzacja
    - Projektowanie interfejsów API
    - Algorytmy i abstrakcyjne typy danych
    - Dziedziczenie interfejsu
    - Dziedziczenie implementacji
    - Przekształcanie łańcuchów znaków
    - Typy nakładkowe
    - Równość
    - Zarządzanie pamięcią
    - Niezmienność
    - Projektowanie kontraktowe
    - Wyjątki i błędy
    - Asercje
    - Podsumowanie
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
- 1.3. Wielozbiory, kolejki i stosy
  - Interfejsy API
    - Typy generyczne
    - Autoboxing
    - Kolekcje z możliwością iterowania
    - Wielozbiory
    - Kolejki FIFO
    - Stosy
    - Przetwarzanie wyrażeń arytmetycznych
  - Implementowanie kolekcji
    - Stos o stałej pojemności
    - Typy generyczne
    - Zmiana wielkości tablicy
    - Zbędne referencje
    - Iterowanie
  - Listy powiązane
    - Rekord węzła
    - Budowanie listy powiązanej
    - Wstawianie na początek
    - Usuwanie z początku
    - Wstawianie na koniec
    - Wstawianie i usuwanie na innych pozycjach
    - Przechodzenie
    - Implementacja stosu
    - Implementacja kolejki
    - Implementacja wielozbiorów
  - Przegląd
    - Struktury danych
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Ćwiczenia dotyczące list powiązanych
  - Problemy do rozwiązania
- 1.4. Analizy algorytmów
  - Metoda naukowa
  - Obserwacje
    - Przykład
    - Stoper
    - Analizy danych eksperymentalnych
  - Modele matematyczne
    - Przybliżenia z tyldą
    - Przybliżony czas wykonania
    - Hipotezy dotyczące tempa wzrostu
    - Analizy algorytmów
    - Model kosztów
    - Podsumowanie
  - Kategorie tempa wzrostu
    - Stałe
    - Logarytmiczne
    - Liniowe
    - Liniowo-logarytmiczne
    - Kwadratowe
    - Sześcienne
    - Wykładnicze
  - Projektowanie szybszych algorytmów
    - Rozgrzewka: sumy par
    - Szybki algorytm dla sum trójek
    - Dolne ograniczenia
  - Eksperymenty ze stosunkiem czasu wykonania dla podwojonych danych
    - Szacowanie możliwości rozwiązania dużych problemów
    - Szacowanie korzyści z zastosowania szybszego komputera
  - Zastrzeżenia
    - Duże stałe
    - Pętla wewnętrzna, która nie dominuje
    - Czas wykonania instrukcji
    - Uwzględnianie systemu
    - Zbyt małe różnice
    - Duża zależność od danych wejściowych
    - Problemy o wielu parametrach
  - Radzenie sobie z zależnością od danych wejściowych
    - Modele danych wejściowych
    - Gwarancje wydajności dla najgorszego przypadku
    - Algorytmy z randomizacją
    - Ciągi operacji
    - Analizy z uwzględnieniem amortyzacji
  - Pamięć
    - Obiekty
    - Listy powiązane
    - Tablice
    - Obiekty typu String
    - Wartości typu String i podłańcuchy
  - Perspektywa
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 1.5. Studium przypadku problem union-find
  - Dynamiczne określanie połączeń
    - Sieci
    - Równoznaczność nazw zmiennych
    - Zbiory matematyczne
  - Implementacje
    - Szybka metoda find
    - Analizy techniki z szybką metodą find
    - Technika z szybką metodą union
    - Reprezentacja lasu drzew
    - Analiza techniki z szybką metodą union()
    - Szybka metoda union() z wagami
    - Analiza szybkiej metody union() z wagami
    - Optymalne algorytmy
    - Wykresy kosztów z amortyzacją
  - Perspektywy
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
Rozdział 2. Sortowanie
- 2.1. Podstawowe metody sortowania
  - Reguły
    - Sprawdzanie poprawności
    - Czas wykonania
    - Dodatkowa pamięć
    - Typy danych
  - Sortowanie przez wybieranie
    - Czas wykonania jest niezależny od danych wejściowych
    - Potrzebna jest minimalna liczba przestawień
  - Sortowanie przez wstawianie
  - Wizualizacja działania algorytmów sortujących
  - Porównywanie dwóch algorytmów sortujących
  - Sortowanie Shella
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 2.2. Sortowanie przez scalanie
  - Abstrakcyjne scalanie w miejscu
  - Zstępujące sortowanie przez scalanie
    - Stosowanie sortowania przez wstawianie dla małych podtablic
    - Sprawdzanie, czy tablica jest już uporządkowana
    - Eliminowanie kopiowania danych do tablicy pomocniczej
  - Wstępujące sortowanie przez scalanie
  - Złożoność sortowania
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 2.3. Sortowanie szybkie
  - Podstawowy algorytm
    - Podział w miejscu
    - Pozostawanie w granicach
    - Zachowanie losowości
    - Kończenie pracy pętli
    - Elementy z kluczami równymi kluczowi elementu osiowego
    - Kończenie rekurencji
  - Cechy związane z wydajnością
  - Usprawnienia algorytmu
    - Przełączanie na sortowanie przez wstawianie
    - Podział w miejscu mediany trzech elementów
    - Sortowanie optymalne ze względu na entropię
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 2.4. Kolejki priorytetowe
  - Interfejs API
    - Klient kolejki priorytetowej
  - Podstawowe implementacje
    - Reprezentacja w postaci nieuporządkowanej tablicy
    - Reprezentacja w postaci uporządkowanej tablicy
    - Reprezentacje w postaci listy powiązanej
  - Definicje kopca
    - Reprezentacja sterty binarnej
  - Algorytmy oparte na kopcach
    - Przywracanie struktury kopca przy przechodzeniu do góry (wypływanie)
    - Przywracanie struktury kopca przy przechodzeniu w dół (zatapianie)
    - Kopce a-arne
    - Zmiana wielkości tablicy
    - Niezmienność kluczy
    - Indeksowana kolejka priorytetowa
    - Klient indeksowanej kolejki priorytetowej
  - Sortowanie przez kopcowanie
    - Tworzenie kopca
    - Sortowanie
    - Zatapianie do poziomu dna i późniejsze wypływanie
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 2.5. Zastosowania
  - Sortowanie różnych typów danych
    - Przykład transakcje
    - Sortowanie wskaźników
    - Niezmienne klucze
    - Niekosztowne przestawienia
    - Różne porządki
    - Elementy o wielu kluczach
    - Kolejki priorytetowe z komparatorami
    - Stabilność
  - Który algorytm sortowania mam zastosować?
    - Sortowanie typów prostych
    - Sortowanie systemowe Javy
  - Redukcje
    - Powtórzenia
    - Permutacje
    - Redukcje oparte na kolejkach priorytetowych
    - Mediana i inne miary statystyczne
  - Krótki przegląd zastosowań sortowania
    - Przetwarzanie komercyjne
    - Wyszukiwanie informacji
    - Badania operacyjne
    - Symulacje oparte na zdarzeniach
    - Obliczenia numeryczne
    - Wyszukiwanie kombinatoryczne
    - Algorytmy Prima i Dijkstry
    - Algorytm Kruskala
    - Kompresja Huffmana
    - Algorytmy przetwarzania łańcuchów znaków
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
Rozdział 3. Wyszukiwanie
- 3.1. Tablice symboli
  - Interfejs API
    - Typy generyczne
    - Powtarzające się klucze
    - Klucze o wartości null
    - Wartości null
    - Usuwanie
    - Metody skrócone
    - Iteracja
    - Równość kluczy
  - Uporządkowane tablice symboli
    - Minimum i maksimum
    - Podłoga i sufit
    - Pozycja i wybieranie
    - Zapytania zakresowe
    - Wyjątkowe przypadki
    - Metody skrócone
    - Równość kluczy (raz jeszcze)
    - Model kosztów
  - Przykładowe klienty
    - Klient testowy
    - Klient do pomiaru wydajności
  - Sekwencyjne przeszukiwanie nieuporządkowanych list powiązanych
  - Wyszukiwanie binarne w uporządkowanej tablicy
    - Wyszukiwanie binarne
    - Inne operacje
  - Analizy wyszukiwania binarnego
  - Przegląd wstępny
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 3.2. Drzewa wyszukiwań binarnych
  - Podstawowa implementacja
    - Reprezentacja
    - Wyszukiwanie
    - Wstawianie
    - Rekurencja
  - Analizy
    - Eksperymenty
  - Metody oparte na uporządkowaniu i usuwanie
    - Minimum i maksimum
    - Podłoga i sufit
    - Wybieranie
    - Pozycja
    - Usuwanie minimum i maksimum
    - Usuwanie
    - Zapytania zakresowe
    - Analiza
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 3.3. Zbalansowane drzewa wyszukiwań
  - Drzewa wyszukiwań 2-3
    - Wyszukiwanie
    - Wstawianie do węzła podwójnego
    - Wstawianie do drzewa składającego się z jednego węzła potrójnego
    - Wstawianie do węzła potrójnego, którego rodzicem jest węzeł podwójny
    - Wstawianie do węzła potrójnego, którego rodzicem jest węzeł potrójny
    - Podział korzenia
    - Transformacje lokalne
    - Właściwości globalne
  - Czerwono-czarne drzewa BST
    - Zapisywanie węzłów potrójnych
    - Równoważna definicja
    - Zależność 1 do 1
    - Reprezentacja kolorów
    - Rotacje
    - Ponowne ustawianie odnośnika w rodzicu po rotacji
    - Wstawianie do jednego węzła podwójnego
    - Wstawianie do węzła podwójnego w dolnej części drzewa
    - Wstawianie do drzewa o trzech kluczach (do węzła potrójnego)
    - Zachowanie czarnego koloru korzenia
    - Wstawianie do węzła potrójnego na dole drzewa
    - Przenoszenie czerwonego odnośnika w górę drzewa
  - Implementacja
  - Usuwanie
    - Zstępujące drzewa 2-3-4
    - Usuwanie minimum
    - Usuwanie
  - Cechy czerwono-czarnych drzew BST
    - Analizy
    - Interfejs API dla uporządkowanej tablicy symboli
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 3.4. Tablice z haszowaniem
  - Funkcje haszujące
    - Typowy przykład
    - Dodatnie liczby całkowite
    - Liczby zmiennoprzecinkowe
    - Łańcuchy znaków
    - Klucze złożone
    - Konwencje stosowane w Javie
    - Przekształcanie wartości funkcji hashCode() na indeks tablicy
    - Metoda hashCode() definiowana przez użytkownika
    - Programowa pamięć podręczna
  - Haszowanie metodą łańcuchową
    - Wielkość tablicy
    - Usuwanie
    - Operacje na kluczach uporządkowanych
  - Haszowanie z wykorzystaniem próbkowania liniowego
    - Usuwanie
    - Grupowanie
    - Analiza próbkowania liniowego
  - Zmienianie wielkości tablicy
    - Metoda łańcuchowa
    - Analizy z uwzględnieniem amortyzacji
  - Pamięć
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 3.5. Zastosowania
  - Którą implementację tablicy symboli powinienem zastosować?
    - Typy proste
    - Powtarzające się klucze
    - Biblioteki Javy
  - Interfejs API dla zbiorów
    - Usuwanie powtórzeń
    - Białe i czarne listy
  - Klienty używające słownika
  - Klienty używające indeksu
    - Indeks odwrotny
  - Wektory rzadkie
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
Rozdział 4. Grafy
- Mapy
- Zawartość stron WWW
- Obwody
- Harmonogramy
- Handel
- Dopasowywanie
- Sieci komputerowe
- Oprogramowanie
- Sieci społecznościowe
- 4.1. Grafy nieskierowane
  - Anomalie
  - Słowniczek
  - Typ danych dla grafów nieskierowanych
    - Możliwe reprezentacje
    - Listy sąsiedztwa
    - Wzorce projektowe z zakresu przetwarzania grafów
  - Przeszukiwanie w głąb
    - Przeszukiwanie labiryntu
    - Rozgrzewka
    - Alejki jednokierunkowe
    - Śledzenie działania metody DFS
    - Szczegółowy ślad przeszukiwania w głąb
  - Wyznaczanie ścieżek
    - Implementacja
    - Szczegółowy ślad
  - Przeszukiwanie wszerz
    - Implementacja
  - Spójne składowe
    - Implementacja
    - Algorytmy Union-Find
  - Grafy symboli
    - Interfejs API
    - Klient testowy
    - Implementacja
    - Stopnie oddalenia
  - Podsumowanie
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 4.2. Grafy skierowane
  - Słownictwo
  - Typ danych Digraph
    - Reprezentacja
    - Format danych wejściowych
    - Odwracanie digrafu
    - Nazwy symboliczne
  - Osiągalność w digrafach
    - Przywracanie pamięci metodą znacz i zamiataj (ang. mark and sweep)
    - Znajdowanie ścieżek w grafach
    - Cykle i grafy DAG
    - Problem szeregowania zadań
    - Cykle w digrafach
    - Kolejność przy przeszukiwaniu w głąb i sortowanie topologiczne
  - Silna spójność w digrafach
    - Silnie spójne składowe
    - Przykładowe zastosowania
    - Algorytm Kosaraju
    - Osiągalność po raz wtóry
  - Podsumowanie
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 4.3. Minimalne drzewa rozpinające
  - Założenia
  - Przestrzegane zasady
    - Właściwość przekroju
    - Algorytm zachłanny
  - Typ danych dla grafów ważonych
    - Porównywanie krawędzi według wag
    - Krawędzie równoległe
    - Pętle własne
  - Interfejs API do wyznaczania drzew MST i klient testowy
    - Klient testowy
    - Dane testowe
  - Algorytm Prima
    - Struktury danych
    - Tworzenie zbioru krawędzi przekroju
    - Implementacja
    - Czas wykonania
  - Zachłanna wersja algorytmu Prima
  - Algorytm Kruskala
  - Perspektywa
    - Uwagi historyczne
    - Algorytm działający w czasie liniowym
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 4.4. Najkrótsze ścieżki
  - Cechy najkrótszych ścieżek
    - Drzewo najkrótszych ścieżek
  - Typy danych dla digrafów ważonych
    - Interfejs API do wyznaczania najkrótszych ścieżek
    - Klient testowy
    - Struktury danych do wyznaczania najkrótszych ścieżek
    - Relaksacja krawędzi
    - Relaksacja wierzchołka
    - Metody obsługi zapytań od klientów
  - Teoretyczne podstawy algorytmów wyznaczania najkrótszych ścieżek
    - Warunki optymalności
    - Sprawdzanie
    - Ogólny algorytm
  - Algorytm Dijkstry
    - Struktury danych
    - Inna perspektywa
    - Odmiany
  - Acykliczne digrafy ważone
    - Najdłuższe ścieżki
    - Szeregowanie równoległych zadań
    - Szeregowanie zadań równoległych z uwzględnieniem względnych terminów granicznych
  - Najkrótsze ścieżki w ogólnych digrafach ważonych
    - Próba numer I
    - Próba numer II
    - Cykle ujemne
      - Próba numer III
    - Algorytm Bellmana-Forda oparty na kolejce
    - Implementacja
    - Wagi ujemne
    - Wykrywanie cykli ujemnych
    - Arbitraż
  - Perspektywa
    - Uwagi historyczne
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
Rozdział 5. Łańcuchy znaków
- Przetwarzanie informacji
- Badania nad genomem
- Systemy komunikacji
- Systemy programowania
- Zasady gry
  - Znaki
  - Niezmienność
  - Indeksowanie
  - Długość
  - Podłańcuch
  - Złączanie
  - Tablice znaków
- Alfabety
  - Tablice indeksowane znakami
  - Liczby
- 5.1. Sortowanie łańcuchów znaków
  - Sortowanie przez zliczanie
    - Zliczanie wystąpień
    - Przekształcanie liczb wystąpień na indeksy
    - Rozdzielanie danych
    - Kopiowanie z powrotem
  - Sortowanie łańcuchów znaków metodą LSD
  - Sortowanie łańcuchów znaków metodą MSD
    - Konwencja wykrywania końca łańcucha znaków
    - Określony alfabet
    - Małe podtablice
    - Równe klucze
    - Dodatkowa pamięć
    - Model losowych łańcuchów znaków
    - Wydajność
  - Szybkie sortowanie łańcuchów znaków z podziałem na trzy części
    - Krótkie podtablice
    - Ograniczony alfabet
    - Randomizacja
    - Wydajność
    - Przykład dzienniki sieciowe
  - Z którego algorytmu sortowania łańcuchów znaków powinienem korzystać?
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 5.2. Drzewa trie
  - Drzewa trie
    - Podstawowe cechy
    - Przeszukiwanie drzewa trie
    - Wstawianie do drzewa trie
    - Reprezentacja węzłów
    - Określanie wielkości
    - Pobieranie kluczy
    - Dopasowywanie symboli wieloznacznych
    - Najdłuższy przedrostek
    - Usuwanie
    - Alfabet
  - Cechy drzew trie
    - Ograniczenia czasowe dla najgorszego przypadku przy wyszukiwaniu i wstawianiu
    - Ograniczenia oczekiwanego czasu nieudanego wyszukiwania
    - Pamięć
    - Jednokierunkowe gałęzie
  - Trójkowe drzewa wyszukiwań (drzewa TST)
    - Wyszukiwanie i wstawianie
  - Cechy drzew TST
    - Pamięć
    - Koszt wyszukiwania
    - Alfabet
    - Dopasowywanie przedrostków, pobieranie kluczy i dopasowywanie do symboli wieloznacznych
    - Usuwanie
    - Hybrydowe drzewa TST
    - Jednokierunkowe gałęzie
  - Której implementacji tablicy symboli z łańcuchami znaków powinienem używać?
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 5.3. Wyszukiwanie podłańcuchów
  - Krótka historia
  - Wyszukiwanie podłańcuchów metodą ataku siłowego
  - Wyszukiwanie podłańcuchów metodą Knutha-Morrisa-Pratta
    - Cofanie wskaźnika wzorca
    - Wyszukiwanie metodą KMP
    - Symulacja deterministycznego automatu skończonego
    - Tworzenie automatu DFA
  - Wyszukiwanie podłańcuchów metodą Boyera-Moorea
    - Heurystyka obsługi niedopasowania znaku
    - Punkt wyjścia
    - Wyszukiwanie podłańcuchów
  - Wyszukiwanie metodą odcisków palców (metoda Rabina-Karpa)
    - Podstawowy plan
    - Obliczanie wartości funkcji haszującej
    - Kluczowy pomysł
    - Implementacja
    - Sztuczka poprawność metody Monte Carlo
  - Podsumowanie
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
  - Eksperymenty
- 5.4. Wyrażenia regularne
  - Opisywanie wzorców za pomocą wyrażeń regularnych
    - Złączanie (konkatenacja)
    - Lub
    - Domknięcie
    - Nawiasy
  - Skróty
    - Deskryptory zbiorów znaków
    - Skróty dla domknięcia
    - Sekwencje ucieczki
  - Zastosowania wyrażeń regularnych
    - Wyszukiwanie podłańcuchów
    - Sprawdzanie poprawności
    - Narzędzia programisty
    - Badania nad genomem
    - Wyszukiwanie
    - Możliwości
    - Ograniczenia
  - Niedeterministyczne automaty skończone
  - Symulowanie działania automatu NFA
    - Reprezentacja
    - Symulowanie działania automatu NFA i osiągalność
  - Tworzenie automatu NFA odpowiadającego wyrażeniu regularnemu
    - Złączanie
    - Nawiasy
    - Domknięcie
    - Wyrażenie z lub
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
- 5.5. Kompresja danych
  - Reguły działania
    - Podstawowy model
  - Odczyt i zapis danych binarnych
    - Binarne wejście i wyjście
    - Przykład
    - Zrzuty binarne
    - Kodowanie ASCII
  - Ograniczenia
    - Uniwersalne algorytmy kompresji danych
    - Nierozstrzygalność
  - Rozgrzewka genom
    - Dane o genomie
    - Kompresja za pomocą kodu 2-bitowego
    - Rozpakowywanie dla kodu 2-bitowego
  - Kodowanie długości serii
    - Bitmapy
    - Implementacja
    - Zwiększanie rozdzielczości bitmap
  - Kompresja Huffmana
    - Kody bezprefiksowe o zmiennej długości
    - Reprezentacja kodów bezprefiksowych za pomocą drzewa trie
    - Ogólne omówienie
    - Węzły drzewa trie
    - Rozpakowywanie za pomocą kodów bezprefiksowych
    - Kompresja za pomocą kodów bezprefiksowych
    - Tworzenie drzewa trie
    - Optymalność
    - Zapis i odczyt drzewa trie
    - Implementacja kompresji Huffmana
    - Kompresja LZW
    - Przykładowa kompresja LZW
    - Reprezentacja kompresji LZW za pomocą drzewa trie
    - Rozpakowywanie w metodzie LZW
    - Skomplikowana sytuacja
    - Implementacja
  - Pytania i odpowiedzi
  - Ćwiczenia
  - Problemy do rozwiązania
Rozdział 6. Kontekst
- Zastosowania komercyjne
- Obliczenia naukowe
- Inżynieria
- Badania operacyjne
- Symulacja sterowana zdarzeniami
  - Model oparty na twardych dyskach
  - Symulacje sterowane czasem
  - Symulacja sterowana zdarzeniami
  - Prognozowanie zdarzeń
  - Efekt zderzenia
  - Unieważnione zdarzenia
  - Cząsteczki
  - Zdarzenia
  - Kod do symulowania ruchu
  - Wydajność
- Drzewa zbalansowane
  - Model kosztów
  - Drzewa zbalansowane (b-drzewa)
  - Konwencje
  - Wyszukiwanie i wstawianie
  - Reprezentacja
  - Wydajność
  - Pamięć
- Tablice przyrostkowe
  - Najdłuższy powtarzający się łańcuch znaków
  - Rozwiązanie oparte na ataku siłowym
  - Rozwiązanie oparte na sortowaniu przyrostków
  - Indeksowanie łańcucha znaków
  - Interfejs API i kod kliencki
  - Implementacja
  - Wydajność
  - Usprawnione implementacje
- Algorytmy dla sieci przepływowych
  - Model fizyczny
  - Definicje
  - Interfejsy API
  - Algorytm Forda-Fulkersona
- Twierdzenie przepływu maksymalnego i przekroju minimalnego
  - Sieć rezydualna
  - Metoda najkrótszej ścieżki powiększającej
  - Wydajność
  - Inne implementacje
- Redukcja
  - Redukcje w obszarze sortowania
  - Redukcje do problemu wyznaczania najkrótszych ścieżek
  - Redukcje do problemu wyznaczania przepływu maksymalnego
  - Programowanie liniowe
- Nierozwiązywalność
  - Podstawowe prace
  - Czas wykonania rosnący wykładniczo
  - Problemy przeszukiwania
- Wybrane problemy przeszukiwania
  - Inne rodzaje problemów
  - Łatwe problemy przeszukiwania
  - Niedeterminizm
  - Podstawowe pytanie
  - Redukcje wielomianowe
  - NP-zupełność
  - Twierdzenie Cooka-Levina
  - Klasyfikowanie problemów
- Wybrane znane problemy NP-zupełne
  - Radzenie sobie z NP-zupełnością
- Ćwiczenia dotyczące symulowania zderzeń
- Ćwiczenia dotyczące drzew zbalansowanych
- Ćwiczenia dotyczące tablicy przyrostkowej
- Ćwiczenia dotyczące przepływu maksymalnego
- Ćwiczenia dotyczące redukcji i nierozwiązywalności
Algorytmy
Klienty

952 strony, Format: 17.0x24.5cm, oprawa twarda

Po otrzymaniu zamówienia poinformujemy pocztą e-mail lub telefonicznie,
czy wybrany tytuł polskojęzyczny lub anglojęzyczny jest aktualnie na półce księgarni.

ALGORYTMY

SEDGEWICK R. WAYNE K.

Algorytmy

Jak oceniać wydajność algorytmów?

Jak wydajnie sortować elementy?

Jak kompresować dane?

Dzięki tej książce masz szansę uniknąć typowych programistycznych błędów i porażek. Jej lektura zapozna Cię z najpopularniejszymi algorytmami, ich licznymi zaletami oraz słabymi stronami.

Podstawowe pojęcia

Struktura programu w języku JAVA

Instrukcje, typy danych, wyrażenia w języku JAVA

Korzystanie z abstrakcyjnych typów danych

Stosy, kolejki

Analiza algorytmów

Algorytmy sortowania i wyszukiwania

Wykorzystanie grafów

Znajdowanie najkrótszej ścieżki

Operacja na łańcuchach znaków

Algorytmy kompresji danych