内容简介
- Sedgewick 之巨著，与高德纳 TAOCP 一脉相承
- 几十年多次修订，经久不衰的畅销书
- 涵盖所有程序员必须掌握的 50 种算法
《算法（第4版）》全面讲述算法和数据结构的必备知识，具有以下几大特色。
- 算法领域的经典参考书：Sedgewick 畅销著作，反映了经过几十年演化而成的算法核心知识体系；
- 内容全面：全面论述排序、搜索、图处理和字符串处理的算法和数据结构，涵盖每位程序员应知应会的 50 种算法；
- 全新修订的代码：全新的 Java 实现代码，采用模块化的编程风格，所有代码均可供读者使用；
- 与实际应用相结合：在重要的科学、工程和商业应用环境下探讨算法，给出了算法的实际代码，而非同类著作常用的伪代码；
- 富于智力趣味性：简明扼要的内容，用丰富的视觉元素展示的示例，精心设计的代码，详尽的历史和科学背景知识，各种难度的练习，这一切都将使读者手不释卷；
- 科学的方法：用合适的数学模型精确地讨论算法性能，这些模型是在真实环境中得到验证的；
- 与网络相结合：配套网站 algs4.cs.princeton.edu 提供了本书内容的摘要及相关的代码、测试数据、编程练习、教学课件等资源。
作者简介
Robert Sedgewick，斯坦福大学博士，导师为 Donald E.Knuth，从 1985 年开始一直担任普林斯顿大学计算机科学系教授，曾任该系主任，也是 AdobeSystems 公司董事会成员，曾在 Xerox PARC、国防分析研究所（Institute for DefenseAnalyses）和法国国家信息与自动化研究所（INRIA）从事研究工作。他的研究方向包括解析组合学、数据结构和算法的分析与设计、程序可视化等。
KevinWayne，康奈尔大学博士，普林斯顿大学计算机科学系高级讲师，研究方向包括算法的设计、分析和实现，特别是图和离散优化。
本书内容
译者序
在计算机领域，算法是一个永恒的主题。即使仅把算法入门方面的书都摆出来，国内外的加起来怕是能铺满整个天安门广场。在这些书中，有几本尤其与众不同，本书就是其中之一。
本书是学生的良师。在翻译的过程中我曾无数次感叹：“要是当年我能拥有这本书那该多好！”应该说本书是为在校学生量身打造的。没有数学基础？没关系，只要你在高中学过了数学归纳法，那么书中 95% 以上的数学内容你都可以看得懂，更何况书中还辅以大量图例。没学过编程？没关系，第 1 章会给大家介绍足够多的 Java 知识，即使你不是计算机专业的学生，也不会遇到困难。整本书的内容编排循序渐进，由易到难，前后呼应，足见作者的良苦用心。没有比本书更专业的算法教科书了。
本书是老师的好帮手。如果老师们还只能照本宣科，只能停留在算法本身一二三四的阶段，那就已经大大落后于这个时代了。算法并不仅仅是计算的方法，探究算法的过程反映出的是我们对这个世界的认知方法：是唯唯诺诺地将课本当做圣经，还是通过“实验—失败—再实验”循环的锤炼？数学是保证，数据是验证。本书通过各种算法，从各个角度，多次说明了这个道理，这也正是第 1 章是全书内容最多的一章的原因。希望每一位读者都不要错过第 1 章。无论你有没有编程基础，都会从中得到有益的启示。
本书是程序员的益友。在工作了多年之后，快速排序、霍夫曼编码、KMP 等曾经熟悉的概念在你脑中是不是已经凋零成了一个个没有内涵的名词？是时候重新拾起它们了。无论是为手头的工作寻找线索，还是为下一份工作努力准备，这些算法基础知识都是你不能跳过的。本书强调软件工程中的最佳实践，特别适合已有工作经验的程序员朋友。所有的算法都是先有 API，再有实现，之后是证明，最后是数据。这种先接口后实现、强调测试的做法，无疑是在工作中摸爬滚打多年的程序员最熟悉的。
本书也有一些遗憾，比如没有介绍动态规划这样重要的思想。但是瑕不掩瑜，它仍然是最好的入门级算法书。我强烈地希望能够把本书翻译成中文，但同时也诚惶诚恐，如履薄冰，担心自己的水平不足以准确传达原文的意思。翻译的过程虽然辛苦，但我觉得非常值得。感谢人民邮电出版社图灵公司给了我这个机会，感谢编辑和审稿专家的细心检查。同时感谢我的妻子朱天的全力支持。译者水平有限，bug 在所难免，还请读者批评指正。
谢路云
2012.9.17
前言
本书力图研究当今最重要的计算机算法并将一些最基础的技能传授给广大求知者。它适合用做计算机科学进阶教材，面向已经熟悉了计算机系统并掌握了基本编程技能的学生。本书也可用于自学，或是作为开发人员的参考手册，因为书中实现了许多实用算法并详尽分析了它们的性能特点和用途。这本书取材广泛，很适合作为该领域的入门教材。
算法和数据结构的学习是所有计算机科学教学计划的基础，但它并不只是对程序员和计算机系的学生有用。任何计算机使用者都希望计算机能运行得更快一些或是能解决更大规模的问题。本书中的算法代表了近 50 年来的大量优秀研究成果，是人们工作中必备的知识。从物理中的 N 体模拟问题到分子生物学中的基因序列问题，我们描述的基本方法对科学研究而言已经必不可少；从建筑建模系统到模拟飞行器，这些算法已经成为工程领域极其重要的工具；从数据库系统到互联网搜索引擎，算法已成为现代软件系统中不可或缺的一部分。这仅是几个例子而已，随着计算机应用领域的不断扩张，这些基础方法的影响也会不断扩大。
在开始学习这些基础算法之前，我们先要熟悉全书中都将会用到的栈、队列等低级抽象的数据类型。然后依次研究排序、搜索、图和字符串方面的基础算法。最后一章将会从宏观角度总结全书的内容。
独特之处
本书致力于研究有实用价值的算法。书中讲解了多种算法和数据结构，并提供了大量相关的信息，读者应该能有信心在各种计算环境下实现、调试并应用它们。本书的特点涉及以下几个方面。
算法 书中均有算法的完整实现，并讨论了程序在多个样例上的运行状况。书中的代码都是可以运行的程序而非伪代码，因此非常便于投入使用。书中程序是用 Java 语言编写的，但其编程风格方便读者使用其他现代编程语言重用其中的大部分代码来实现相同算法。
数据类型 我们在数据抽象上采用了现代编程风格，将数据结构和算法封装在了一起。
应用 每一章都会给出所述算法起到关键作用的应用场景。这些场景多种多样，包括物理模拟与分子生物学、计算机与系统工程学，以及我们熟悉的数据压缩和网络搜索等。
学术性 我们非常重视使用数学模型来描述算法的性能。我们用模型预测算法的性能，然后在真实的环境中运行程序来验证预测。
广度 本书讨论了基本的抽象数据类型、排序算法、搜索算法、图及字符串处理。我们在算法的讨论中研究数据结构、算法设计范式、归纳法和解题模型。这将涵盖 20 世纪 60 年代以来的经典方法以及近年来产生的新方法。
我们的主要目标是将今天最重要的实用算法介绍给尽可能广泛的群体。这些算法一般都十分巧妙奇特，20 行左右的代码就足以表达。它们展现出的问题解决能力令人叹为观止。没有它们，创造计算智能、解决科学问题、开发商业软件都是不可能的。
本书网站
本书的一个亮点是它的配套网站 algs4.cs.princeton.edu。这一网站面向教师、学生和专业人士，免费提供关于算法和数据结构的丰富资料。
一份在线大纲 包含了本书内容的结构并提供了链接，浏览起来十分方便。
全部实现代码 书中所有的代码均可以在这里找到，且其形式适合用于程序开发。此外，还包括算法的其他实现，例如高级的实现、书中提及的改进的实现、部分习题的答案以及多个应用场景的客户端代码。我们的重点是用真实的应用环境来测试算法。
习题与答案 网站还提供了一些附加的选择题（只需要一次单击便可获取答案）、很多算法应用的例子、编程练习和答案以及一些有挑战性的难题。
动态可视化 书是死的，但网站是活的，在这里我们充分利用图形类演示了算法的应用效果。
课程资料 网站包含和本书及网上内容对应的一整套幻灯片，以及一系列编程作业、核对表、测试数据和备课手册。
相关资料链接 网站包含大量的链接，提供算法应用的更多背景知识以及学习算法的其他资源。
我们希望这个站点和本书互为补充。一般来说，建议读者在第一次学习某种算法或是希望获得整体概念时看书，并把网站作为编程时的参考或是在线查找更多信息的起点。
作为教材
本书为计算机科学专业进阶的教材，涵盖了这门学科的核心内容，并能让学生充分锻炼编程、定量推理和解决问题等方面的能力。一般来说，此前学过一门计算机方面的先导课程就足矣，只要熟悉一门现代编程语言并熟知现代计算机系统，就都能够阅读本书。
虽然本书使用 Java 实现算法和数据结构，但其代码风格使得熟悉其他现代编程语言的人也能看懂。我们充分利用了 Java 的抽象性（包括泛型），但不会依赖这门语言的独门特性。
书中涉及的多数数学知识都有完整的讲解（少数会有延伸阅读），因此阅读本书并不需要准备太多数学知识，不过有一定的数学基础当然更好。应用场景都来自其他学科的基础内容，同样也在书中有完整介绍。
本书涉及的内容是任何准备主修计算机科学、电气工程、运筹学等专业的学生应了解的基础知识，并且对所有对科学、数学或工程学感兴趣的学生也十分有价值。
背景介绍
这本书意在接续我们的一本基础教材《Java 程序设计：一种跨学科的方法》，那本书对计算机领域做了概括性介绍。这两本书合起来可用做两到三个学期的计算机科学入门课程教材，为所有学生在自然科学、工程学和社会科学中解决计算问题提供必备的基础知识。
本书大部分内容来自 Sedgewick 的算法系列图书。本质上，本书和该系列的第 1 版和第 2 版最接近，但还包含了作者多年教学和学习的经验。Sedgewick 的《C 算法（第 3 版）》、《C++ 算法（第 3 版）》、《Java 算法（第 3 版）》更适合用做参考书或是高级课程的教材，而本书则是专门为大学一、二年级学生设计的一学期教材，也是最新的基础入门书或从业者的参考书。
致谢
本书的编写花了近 40 年时间，因此想要一一列出所有参与人是不可能的。本书的前几版一共列出了好几十人，其中包括（按字母顺序）Andrew Appel、Trina Avery、Marc Brown、Lyn Dupré、Philippe Flajolet、Tom Freeman、Dave Hanson、Janet Incerpi、Mike Schidlowsky、Steve Summit和Chris Van Wyk。我要感谢他们所有人，尽管其中有些人的贡献要追溯到几十年前。至于第 4 版，我们要感谢试用了本书样稿的普林斯顿及其他院校的数百名学生，以及通过本书网站发表意见和指出错误的世界各地的读者。
我们还要感谢普林斯顿大学对于高质量教学的坚定支持，这是本书得以面世的基础。
Peter Gordon 几乎从本书写作之初就提出了很多有用的建议，这一版奉行的“归本溯源”的指导思想也是他最早提出的。关于第 4 版，我们要感谢 Barbara Wood 认真又专业的编辑工作，Julie Nahil 对生产过程的管理，以及 Pearson 出版公司中为本书的付梓和营销辛勤工作的朋友。所有人都在积极地追赶进度，而本书的质量并没有受到丝毫影响。
第 1 章 基础（一）
第 1 章 基础（二）
第 1 章 基础（三）
第 1 章 基础（四）
第 2 章 排序（一）
第 2 章 排序（二）
第 2 章 排序（三）
第 2 章 排序（四）
第 3 章 查找（一）
第 3 章 查找（二）
第 3 章 查找（三）
第 3 章 查找（四）
第 4 章 图（一）
第 4 章 图（二）
第 4 章 图（三）
第 4 章 图（四）
第 5 章 字符串（一）
第 5 章 字符串（二）
第 5 章 字符串（三）
第 5 章 字符串（四）
第 6 章 背景（上）
第 6 章 背景（中）
阅读全文: http://gitbook.cn/gitchat/geekbook/5d007178a734cc3011ebbba5