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演算法是大資料分析與處理的關鍵基礎。本書以漫畫形式輕鬆講解演算法的基本知識、關鍵應用，並以案例貫穿其中，明白易懂。將高大上的演算法以明白易懂的方式說透，是本書最大特色，適合與資料相關的從業人員學習、瞭解。本書以漫畫形式輕鬆講解演算法的基本知識、關鍵應用，並以案例貫穿其中，明白易懂。
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第 1 章 什麼是演算法 ............................................................. 1
1.1 演算法其實就在身邊 .......................................................................2
1.2 演算法是人類智慧的結晶 ...............................................................4
1.3 瞭解演算法對玩遊戲有説明嗎 .......................................................6
1.4 演算法有兩個必要條件 ...................................................................8
1.5 要特別瞭解的重要演算法 .............................................................10
專題 1 演算法基礎之結構化程式設計思想 ...............................................12
第 2 章 變數和陣列 ........................................................... 13
2.1 所謂“資料”，就是各種各樣的資訊 .......................................14
2.2 資料有不同的類型 .....................................................................16
2.3 最基礎的資料是“值” ...............................................................18
2.4 裝著“值”的盒子叫作“變數” ...............................................20
2.5 要描述演算法，變數是不可或缺的 .............................................22
2.6 所謂“代入”，指的是把資料賦予變數 ...................................24
2.7 不同的變數有不同的名稱 .........................................................26
2.8 變數命名要能解釋變數裝載的資料 .........................................28
2.9 把資料代入變數的設定陳述式 .....................................................30
2.10 把變數中存儲的值代入其他變數 ...........................................32
2.11 變數也有資料類型 ....................................................................34
2.12 保存大量同一資料類型值的“陣列” .....................................36
目 錄
寫給大家看的演算法書
X
2.13 陣列用“陣列名稱”標記 ...........................................................38
2.14 陣列的元素用“下標”管理 ...................................................40
2.15 什麼時候需要用到“陣列”呢 ...............................................42
2.16 “陣列”就像儲物櫃一樣 .........................................................44
2.17 “二維陣列”就像是旅館裡的房間 .........................................46
2.18 二維陣列的各個元素用兩個下標來管理 ...............................48
2.19 字串就是字元的連續拼合（陣列） .....................................50
2.20 獲取字串長度的兩個方法 ...................................................52
專題 2 常用變數命名 .......................................................................54
第３章 資料結構 ............................................................... 55
3.1 為了高效處理大量資料 .............................................................56
3.2 有哪些常用的資料結構 .............................................................58
3.3 “堆疊”類似於桌面上堆積的書 ...............................................60
3.4 “佇列”就像是超市收銀台前排著的佇列 ...............................62
3.5 “鏈表”就像用繩子串起來的長串 ...........................................64
3.6 只能檢索下一個資料的單向鏈表 .............................................66
3.7 能檢索上一個或者下一個資料的雙向鏈表 .............................68
3.8 能快速定位第 N 個資料的是“陣列” .......................................70
3.9 能快速插入、刪除資料的是“鏈表” .......................................72
3.10 像鐘錶一樣資料首尾相連的是“環形緩衝區” .....................74
3.11 管理有樹幹、樹枝、樹葉一樣關係的資料的是“樹” ..........76
3.12 一個父節點對應兩個子節點的是“二分樹” .........................78
3.13 像筆劃的節點和連線組成的資料結構是“圖” .....................80
專題 3 為什麼陣列的起始下標有時是 0，有時是 1 ？ ................82
第４章 學習演算法基礎 ........................................................ 83
4.1 迴圈處理是演算法的基礎 .............................................................84
4.2 計算 1 ～ N 的整數的總和 .........................................................86
目錄
XI
4.3 使用陣列可以高效地處理大量資料 .........................................88
4.4 計算一年的營業額 .....................................................................90
4.5 求班級考試的總分和平均分 .....................................................92
4.6 求最高分 .....................................................................................94
4.7 求最低分 .....................................................................................96
4.8 為考試成績排名 .........................................................................98
4.9 求全班學生不同科目考試合計的總分 ...................................100
4.10 求“時分秒”形式的時間差 .................................................102
4.11 交換兩個變數值的技巧 ..........................................................104
4.12 求兩個數值的最大公約數 .....................................................106
專題 4 2038 年的時候要留心？ ....................................................108
第 5 章 排序演算法 ............................................................. 109
5.1 排序是指對多個資料排列順序 ...............................................110
5.2 關於排序演算法 ...........................................................................112
5.3 使用“木桶”輔助的“桶排序” .............................................114
5.4 每次找出一個最小（最大）值的“選擇排序” .....................116
5.5 像冒泡一樣進行相鄰資料的交換的“冒泡排序” .................118
5.6 向有序數據裡正確位置插入資料的“插入排序” .................120
5.7 把幾個有序數據合併叫作“歸併” .........................................122
5.8 利用歸併進行排序的演算法叫作“歸併排序” .........................124
5.9 改進了排序效率的“希爾排序” .............................................126
5.10 最快的排序演算法“快速排序” ...............................................128
專題 5 把 2 的 n 階乘的值記下來吧 .............................................130
第 6 章 搜索演算法 ............................................................. 131
6.1 所謂“搜索”，就是從資料集合中找到目標資料 .................132
6.2 從頭開始按順序排除的搜索叫作“線性搜索” .....................134
6.3 可以進行高速搜索的“二分搜索” .........................................136
寫給大家看的演算法書
XII
6.4 利用雜湊表實現高效搜索 .......................................................138
6.5 在字串中搜索部分字串的“字串搜索” .....................140
6.6 高效搜索字串的 KMP 演算法 .................................................142
6.7 逆向比較的 BM 字串搜索演算法 ...........................................144
專題 6 在關係型數據庫中使用到的排序和搜索 .........................146
第 7 章 其他演算法 ............................................................. 147
7.1 用牛頓法求解高次方程 ...........................................................148
7.2 用高斯消元法求解方程組 .......................................................150
7.3 用梯形面積和來求解定積分的梯形法 ...................................152
7.4 計算質數的艾拉托斯特尼篩法 ...............................................154
7.5 執行時調用自身的遞迴函數 ...................................................156
專題 7 演算法和流程圖 .....................................................................158
第 8 章 演算法和電腦 ..................................................... 159
8.1 電腦的資料是用二進位來表示的 .......................................160
8.2 讓二進位數字更易於閱讀（八進制、十六進位） .....................162
8.3 二進位轉換成十進位 ...............................................................164
8.4 十進位轉換成二進位 ...............................................................166
8.5 用二進位表示負整數 ...............................................................168
8.6 邏輯或 ：任意一個為“ 1”則結果為“ 1” .............................170
8.7 邏輯並 ：同時為“ 1”則結果為“ 1” .....................................172
8.8 “或非”：“ 1”和“ 0”得到的結果為“ 1” .............................174
8.9 “否定”：“ 1”變為“ 0”，“ 0”變為“ 1” ...............................176
8.10 使用德摩根定律可以管理否定範式 .....................................178
1.1 演算法其實就在身邊 .......................................................................2
1.2 演算法是人類智慧的結晶 ...............................................................4
1.3 瞭解演算法對玩遊戲有説明嗎 .......................................................6
1.4 演算法有兩個必要條件 ...................................................................8
1.5 要特別瞭解的重要演算法 .............................................................10
專題 1 演算法基礎之結構化程式設計思想 ...............................................12
第 2 章 變數和陣列 ........................................................... 13
2.1 所謂“資料”，就是各種各樣的資訊 .......................................14
2.2 資料有不同的類型 .....................................................................16
2.3 最基礎的資料是“值” ...............................................................18
2.4 裝著“值”的盒子叫作“變數” ...............................................20
2.5 要描述演算法，變數是不可或缺的 .............................................22
2.6 所謂“代入”，指的是把資料賦予變數 ...................................24
2.7 不同的變數有不同的名稱 .........................................................26
2.8 變數命名要能解釋變數裝載的資料 .........................................28
2.9 把資料代入變數的設定陳述式 .....................................................30
2.10 把變數中存儲的值代入其他變數 ...........................................32
2.11 變數也有資料類型 ....................................................................34
2.12 保存大量同一資料類型值的“陣列” .....................................36
目 錄
寫給大家看的演算法書
X
2.13 陣列用“陣列名稱”標記 ...........................................................38
2.14 陣列的元素用“下標”管理 ...................................................40
2.15 什麼時候需要用到“陣列”呢 ...............................................42
2.16 “陣列”就像儲物櫃一樣 .........................................................44
2.17 “二維陣列”就像是旅館裡的房間 .........................................46
2.18 二維陣列的各個元素用兩個下標來管理 ...............................48
2.19 字串就是字元的連續拼合（陣列） .....................................50
2.20 獲取字串長度的兩個方法 ...................................................52
專題 2 常用變數命名 .......................................................................54
第３章 資料結構 ............................................................... 55
3.1 為了高效處理大量資料 .............................................................56
3.2 有哪些常用的資料結構 .............................................................58
3.3 “堆疊”類似於桌面上堆積的書 ...............................................60
3.4 “佇列”就像是超市收銀台前排著的佇列 ...............................62
3.5 “鏈表”就像用繩子串起來的長串 ...........................................64
3.6 只能檢索下一個資料的單向鏈表 .............................................66
3.7 能檢索上一個或者下一個資料的雙向鏈表 .............................68
3.8 能快速定位第 N 個資料的是“陣列” .......................................70
3.9 能快速插入、刪除資料的是“鏈表” .......................................72
3.10 像鐘錶一樣資料首尾相連的是“環形緩衝區” .....................74
3.11 管理有樹幹、樹枝、樹葉一樣關係的資料的是“樹” ..........76
3.12 一個父節點對應兩個子節點的是“二分樹” .........................78
3.13 像筆劃的節點和連線組成的資料結構是“圖” .....................80
專題 3 為什麼陣列的起始下標有時是 0，有時是 1 ？ ................82
第４章 學習演算法基礎 ........................................................ 83
4.1 迴圈處理是演算法的基礎 .............................................................84
4.2 計算 1 ～ N 的整數的總和 .........................................................86
目錄
XI
4.3 使用陣列可以高效地處理大量資料 .........................................88
4.4 計算一年的營業額 .....................................................................90
4.5 求班級考試的總分和平均分 .....................................................92
4.6 求最高分 .....................................................................................94
4.7 求最低分 .....................................................................................96
4.8 為考試成績排名 .........................................................................98
4.9 求全班學生不同科目考試合計的總分 ...................................100
4.10 求“時分秒”形式的時間差 .................................................102
4.11 交換兩個變數值的技巧 ..........................................................104
4.12 求兩個數值的最大公約數 .....................................................106
專題 4 2038 年的時候要留心？ ....................................................108
第 5 章 排序演算法 ............................................................. 109
5.1 排序是指對多個資料排列順序 ...............................................110
5.2 關於排序演算法 ...........................................................................112
5.3 使用“木桶”輔助的“桶排序” .............................................114
5.4 每次找出一個最小（最大）值的“選擇排序” .....................116
5.5 像冒泡一樣進行相鄰資料的交換的“冒泡排序” .................118
5.6 向有序數據裡正確位置插入資料的“插入排序” .................120
5.7 把幾個有序數據合併叫作“歸併” .........................................122
5.8 利用歸併進行排序的演算法叫作“歸併排序” .........................124
5.9 改進了排序效率的“希爾排序” .............................................126
5.10 最快的排序演算法“快速排序” ...............................................128
專題 5 把 2 的 n 階乘的值記下來吧 .............................................130
第 6 章 搜索演算法 ............................................................. 131
6.1 所謂“搜索”，就是從資料集合中找到目標資料 .................132
6.2 從頭開始按順序排除的搜索叫作“線性搜索” .....................134
6.3 可以進行高速搜索的“二分搜索” .........................................136
寫給大家看的演算法書
XII
6.4 利用雜湊表實現高效搜索 .......................................................138
6.5 在字串中搜索部分字串的“字串搜索” .....................140
6.6 高效搜索字串的 KMP 演算法 .................................................142
6.7 逆向比較的 BM 字串搜索演算法 ...........................................144
專題 6 在關係型數據庫中使用到的排序和搜索 .........................146
第 7 章 其他演算法 ............................................................. 147
7.1 用牛頓法求解高次方程 ...........................................................148
7.2 用高斯消元法求解方程組 .......................................................150
7.3 用梯形面積和來求解定積分的梯形法 ...................................152
7.4 計算質數的艾拉托斯特尼篩法 ...............................................154
7.5 執行時調用自身的遞迴函數 ...................................................156
專題 7 演算法和流程圖 .....................................................................158
第 8 章 演算法和電腦 ..................................................... 159
8.1 電腦的資料是用二進位來表示的 .......................................160
8.2 讓二進位數字更易於閱讀（八進制、十六進位） .....................162
8.3 二進位轉換成十進位 ...............................................................164
8.4 十進位轉換成二進位 ...............................................................166
8.5 用二進位表示負整數 ...............................................................168
8.6 邏輯或 ：任意一個為“ 1”則結果為“ 1” .............................170
8.7 邏輯並 ：同時為“ 1”則結果為“ 1” .....................................172
8.8 “或非”：“ 1”和“ 0”得到的結果為“ 1” .............................174
8.9 “否定”：“ 1”變為“ 0”，“ 0”變為“ 1” ...............................176
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