Python算法指南：程序员经典算法分析与实现

本书是中国产业发展研究院、中关村智能硬件产业联盟、中关村大数据产业联盟

联袂推荐用书！全书包含10万行源代码、300个经典案例，适合读者轻松入门Python。配套完整的源代码可到清华大学出版社网站本书页面下载。

　　《Python算法指南：程序员经典算法分析与实现/清华开发者书库》以人工智能发展为时代背景，通过实际案例应用描述算法，提供了较为详细的实战方案，以便深度学习。
　　《Python算法指南：程序员经典算法分析与实现/清华开发者书库》内容从算法上分为数学、搜索、回溯、递归、排序、迭代、贪心、分治和动态规划等；从数据结构上分为字符串、数组、指针、区间、队列、矩阵、堆栈、链表、哈希表、线段树、二叉树、二叉搜索树和图结构等。
　　《Python算法指南：程序员经典算法分析与实现/清华开发者书库》针对经典算法，结合相关的数据结构，将描述问题、问题示例、代码实现以及运行结果相结合，语言简洁，深入浅出，通俗易懂，不仅适合对Python编程有兴趣的科研人员，也适合作为高等院校的参考教材。

　　李永华，现执教于北京邮电大学，拥有超过10年的嵌入式开发经验，致力于物联网、云计算与大数据的研究工作。在教学中善于以兴趣为导向，激发学生的创造性：以素质为基础，提高自身教学水平：以科研为手段，促进教学理念的转变。在研发及教学实践中指导学生实现300个创新案例，参与了30余项国家课题与企业课题的研究工作，在国内外学术期刊以及会议发表论文60余篇，申请专利40余项，出版教材10余部。
　　源代码：可到清华大学出版社网站本书页面下载。

　　★Python是当前十分流行的编程语言，《Python算法指南——程序员经典算法分析与实现》在设计每个案例时，先给出具体实现过程，然后定义主函数调用，读者既可以参考核心算法，也可以直接修改主程序测试用例，满足了不同层次开发人员的需求，具有很高的参考和实用价值！
　　——韩晓平，中国能源网首席研究员／智慧城市部国际协调工作组专家
　　
　　★Python是功能强大的编程语言。现阶段，随着我国在人工智能的投入和规划不断加大，业界对Python程序员的需求越来越多。掌握这门编程语言，是读者高薪就业的很好选择。
　　——史卓琦，中国产业发展研究院执行院长／中国发展网执行副总裁
　　
　　★Python是独特的语言，具有免费开源、可移植、可扩展、可嵌入等优势，反应快速灵活，内置了丰富的标准体系，已应用在越来越多的行业。但目前已出版的Python图书多数是以讲解基础知识为主，《Python算法指南——程序员经典算法分析与实现》的不同之处是提供了300个贴近生活的示例，深度与广度兼顾，内容覆盖面广，能帮助读者快速入门，真正提高实战能力。
　　——魂鸿，北京两化联盟秘书长
　　
　　★《Python算法指南——程序员经典算法分析与实现》融合了同类教材的优点，采取了创新方式，精选了趣味性好、实用性强的300个应用示例，从不同难度、不同算法、不同类型和不同数据结构进行总结，方便读者查询和应用。
　　——陈新河，中关村大数据产业联盟副秘书长
　　
　　★《Python算法指南——程序员经典算法分析与实现》涵盖了以Python语言实现的全部过程，包括问题、示例、实现与结果，书中示例给出了多种经典算法的具体应用，涉及搜索、递归、回溯、排序等内容，是一部内容丰富且极具实用性的著作。
　　——田启家，北京企业转型升级服务联盟秘书长
　　
　　★《Python算法指南——程序员经典算法分析与实现》是一部针对Python编程实践开发的指导性著作，能够培养读者的编程兴趣，提升读者的自学能力和编写代码的水平。本书可作为在校学生以及工程技术人员在机器学习方面快速入门的参考书。
　　——董宇，中关村智能硬件产业联盟秘书长

例1 完美平方
例2 判断平方数
例3 检测2的幂次
例4 求平方根
例5 x的n次幂
例6 快速幂
例7 四数乘积
例8 将整数A转换为B
例9 罗马数字转换为整数
例10 整数转换为罗马数字
例11 整数排序
例12 整数替换
例13 两个整数相除
例14 整数加法
例15 合并数字
例16 数字判断
例17 下一个稀疏数
例18 滑动窗口的最大值
例19 创建最大数
...

例36 丑数Ⅱ
例37 超级丑数
例38 两数之和I
例39 两数之和Ⅱ
例40 两数之和Ⅲ
例41 最接近的三数之和
例42 三数之和为零

...

例50搜索二维矩阵Ⅰ

例51搜索二维矩阵Ⅱ

例52矩阵归零

例53DNA重复问题

例54螺旋矩阵

例55矩阵走路问题

例56稀疏矩阵乘法

例57直方图中最大的矩形面积

例58最大矩形

例59排序矩阵中的从小到大第k个数

例60最大和子数组

例61两个不重叠子数组最大和

...

例79和最接近零的子数组

例80两个整数数组的最小差

例81数组中的相同数字

例82翻转数组

例83奇偶分割数组

例84判断字符串中的重复字符

例85最长无重复字符的子字符串

例86最长回文子字符串

例87将字符串转换为整数

例88字符串查找

例102分割回文串Ⅱ

例103回文排列Ⅰ

...

例124链表排序

例125加1链表

例126交换链表中的两个节点

例127线段树的修改

例128线段树的构造Ⅰ

例129线段树的构造Ⅱ

例130线段树查询Ⅰ

例131线段树查询Ⅱ

...

例151二叉树的序列化和反序列化

例152二叉树的层次遍历Ⅰ

例153二叉树的层次遍历Ⅱ

例154二叉树的锯齿形层次遍历

例155寻找二叉树叶子节点

例156平衡二叉树

例157二叉树中的最大路径和

例158验证二叉查找树

例159二叉树的最大深度

例160二叉树的前序遍历

例161二叉树的中序遍历

...

例179单词搜索

例180单词接龙Ⅰ

例181单词接龙Ⅱ

例182包含所有单词连接的子串

...

例199表达式求值

例200逆波兰表达式求值

例201将表达式转换为逆波兰表达式

例202最长公共子序列

例203乘积最大子序列

例204最长上升连续子序列

例205序列重构

例206不同的子序列

例207跳跃游戏Ⅰ

例208跳跃游戏Ⅱ

...

例223数字组合Ⅰ

例224数字组合Ⅱ

例225数字组合Ⅲ

例226摆动排序问题

例227多关键字排序

例228排颜色

例229颜色分类

...

例242判断数独是否合法

例243移除多余字符

例244三元式解析器

例245符号串生成器

例246用栈实现队列

例247用栈模拟汉诺塔问题

例248带最小值操作的栈

...

例271最多有多少个点在一条直线上

例272寻找峰值

例273电灯切换

例274第k个质数

例275最小调整代价

例276背包问题

例277爬楼梯

例278被围绕的区域

例279编辑距离

例280最大间距

例281堆化操作

...

例298寻找最便宜的航行旅途

例299UTF8编码检查

例300哈希函数

　　Python是国内外广泛使用的计算机程序设计语言，是高等院校相关专业重要的基础语言课程。由于Python语言功能丰富、表达能力强、使用灵活方便、应用面广、目标程序效率高、可移植性好等许多特点，20世纪90年代以来，Python语言迅速在全世界普及推广。目前，Python仍然是全世界最优秀的程序设计语言之一。
　　本书是为适应当前教育教学改革的创新要求，更好地践行语言类课程，注重实践教学与创新能力培养的需要，组织编写的教材。本书融合了同类教材的优点，采取了创新方式，精选了300个趣味性、实用性强的应用实例，从不同难度、不同算法、不同类型和不同数据结构，将实际算法进行总结，希望对教育教学及工业界起到抛砖引玉的作用。
　　本书的主要内容和素材来自网络流行的各大互联网公司面试算法、Lint Code、Leetcode、九章算法和作者所在学校近几年承担的科研项目成果。作者所指导的研究生，在研究过程中对学习和应用的算法进行了总结，通过人工智能科研项目的实施，同学们完成了整个科研项目，不仅学到了知识，提高了能力，而且为本书提供了第一手素材和相关资料。
　　本书从总到分、先思考后实践、算法描述与代码实现相结合，适合从事网络开发、机器学习和算法实现的专业技术人员阅读，既可以作为主要的技术参考书、大学信息与通信工程及相关领域的Python算法实现的本科生教材、程序员算法提高使用手册，也可以为人工智能算法分析、算法设计、算法实现提供帮助。
　　本书的编写得到了教育部电子信息类专业教学指导委员会、信息工程专业国家第一类、第二类特色专业建设项目、教育部CDIO工程教育模式研究与实践项目、教育部本科教学工程项目、信息工程专业北京市特色专业建设、北京市教育教学改革项目、北京邮电大学教育教学改革项目（2019TD01）的大力支持，在此表示感谢！
　　由于作者经验与水平有限，书中疏漏及不当之处在所难免，衷心地希望各位读者多提宝贵意见及具体的改进建议，以便作者进一步修改和完善。