前言 计算机常用算法与程序设计案例教程(第3版)前言前言 计算机算法与程序设计是计算机科学与技术的核心内容，是大学计算机相关专业的重要专业基础课。通过对现有计算机专业“算法设计与分析”教学的调研分析，很多同学对学过的算法思路不明了，描述不清楚，设计不到位，无法应用算法设计程序解决一些常见的实际问题。造成这一局面的重要原因之一是缺少适合计算机本科层次的“算法与程序设计”教材。 一般现有“算法设计与分析”教材在算法选取上贪多求全、贪广求深，混杂一些难度大、理论深、少有应用的算法罗列。同时，在讲授算法时存在对算法的抽象描述多,应用算法设计解决实际问题少等偏差，造成算法与程序设计脱节，算法理论与实际应用脱节，不利于学生应用算法与程序设计解决实际问题能力的提高。 为此，我们对《计算机程序设计经典题解》(清华大学出版社, 2007)、《至美——C程序设计》(中国水利水电出版社，2016)与《计算机常用算法与程序设计教程》(第2版, 人民邮电出版社, 2017)等进行优化整合，推出适合本科“算法与程序设计”教学实际的案例教程。 本书遵循“精选案例，面向设计，深入浅出，注重能力培养”的宗旨，在常用算法典型案例的选取与深度的把握上，在算法理论与案例求解的结合上进行精心设计，力图适合高校计算机本科教学目标与知识结构的要求。本书具有以下5个特色。 1. 首创案例形式实现算法与程序设计教学 学习算法与程序设计是为了培养提高学生应用算法与程序设计解决实际问题的能力，算法与程序设计课程教学无疑是最适宜以“案例”形式来实现的。通过实际案例的求解见证算法设计的神奇与功效，实现以典型案例支撑算法设计，以算法设计指导案例求解的良性循环。 采用“案例”形式实现算法与程序设计教学在全国属首创。对每个案例求解，从案例提出到算法设计、从程序实现到显示运行结果，从算法分析到程序设计优化，环环相扣，融为一体，让学生看得见、摸得着、学得会、用得上，从而收到立竿见影、举一反三的效果。 2. 注重常用算法的选取与组织 在常用算法的选取上克服贪多求全、贪广求深，去除若干难度大、理论深、少有应用的算法罗列，结合本科教学目标与应用实际，选取枚举、递推、递归、回溯、动态规划、贪心算法、分支限界法与模拟等常用算法。注意到分支限界是一种以“广度优先”搜索最优解的基本算法，本版将分支限界法列入常用算法之中。 特别指出的是，模拟算法中的“竖式运算模拟”是总结推广数论高精度计算的创新成果。 对精选的各种常用算法，在介绍算法的基本理论与设计思路基础上，从实际案例的求解入手，重点突出该算法的基本思路、设计规范与实施步骤，列出程序清单，显示案例求解结果，达到清晰明了、水到渠成的效果。 3. 注重典型案例的精选与提炼 针对选取的每一种常用算法，精选典型的实际应用案例，包括基本的数值求解、常规的数据处理、有趣的智力测试、巧妙的模拟探索，既有引导入门的基础案例，也有难度较大的综合案例；既有历史悠久的经典名题，也有构思巧妙的新创趣题，难度适宜，深入浅出。 培养学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，不是一两句空洞说教所能奏效的，必须通过一系列有趣的实际案例来引导。本书针对所精选的常用算法，设计出初等难度基础型、中等难度提升型、较高难度综合型3种梯度的实际案例。这些案例的精选与提炼，有利于提高学生学习算法与程序设计的兴趣，有利于学生在计算机实际应用方面开阔视野，使之在算法思路的开拓与设计技能的运用上有一个深层次的锻炼与提高。其中，难度较大的综合案例可作为相应课程的课程设计选用。 4. 注重算法设计与程序实现的紧密结合 算法与程序实际上是一个统一体，不应该也不可能将它们对立与分割。本书对每一种常用算法的设计规范，具体落实到实际案例求解的各个环节: 有算法设计提要，有程序实现清单，有运行示例显示，有算法改进与程序优化，环环相扣，融为一体。通过算法设计与程序实现的紧密结合，突出算法在解决实际案例中的核心地位与引导作用，不断加深对所学算法的理解和领悟，切实提升应用所学算法解决实际问题的能力。 本书采用功能丰富、应用面广、高校学生使用率最高的 C语言描述算法、编写程序。为使用方便，所有程序均在VC++6.0编译通过。 5. 注重算法改进与程序优化 本书对一些典型案例应用多种不同的算法设计，编写不同表现形式与设计风格的程序，充分体现了算法与程序设计的灵活性和多样性。 算法与程序设计都不是一成不变的，可以实施多层次全方位的变通，变通出成果，变通长能力。算法改进与程序优化的过程，既是提高案例求解效率的过程，也是算法设计能力培养与提高的过程，更是优化意识与创新能力增强的过程。 为方便算法设计练习与查阅，附录中提供部分习题求解提示，介绍在VC++6.0环境下运行C程序的方法，并列出C语言常用函数。书中的所有案例源程序与部分习题源代码均可在指定网站下载。 在书稿的编写与修订过程中，湖南理工学院教务处及王岳斌教授、严权峰教授、周持中教授等给予了多方面支持与帮助，笔者在此一并深表感谢。 尽管每个案例求解都经反复核实检查，每个求解程序都经多轮运行调试，因涉及内容较广，难免存在差错，恳请各位读者批评指正。 杨克昌2023年11月于岳阳南湖

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