《算法艺术与信息学竞赛》是由刘汝佳和黄亮共同编著的一本计算机算法与程序设计竞赛的教科书。刘汝佳和黄亮都是在高中时期就参加过信息学奥林匹克竞赛的优秀选手,他们在大学期间继续深入研究计算机算法,并参与了ACM国际大学生程序设计竞赛的训练和比赛。他们在编程解题方面的丰富经验和深刻见解,为本书的编写提供了坚实的基础。
本书系统全面地介绍了算法学的基本知识,这些知识不仅是高等院校“算法与数据结构”课程的主要内容,也是国际青少年信息学奥林匹克(IOI)和ACM国际大学生程序设计竞赛(ICPC)中的核心要求。书中通过分析近年来国际国内的竞赛题目,对算法与数据结构、数学知识和方法、计算几何等问题进行了全面和系统的分析与讲解。对于那些在程序世界中观望徘徊、在IOI赛场或ACM世界中奋斗不息的读者来说,本书中的内容无疑会对其编程能力的提高产生巨大的帮助。
本书共分为三个章节,第一章介绍了算法与数据结构,这是算法艺术的基础。数据结构的设计和算法的实现是程序设计竞赛中的核心技能,理解并掌握这些知识对于解决复杂问题至关重要。第二章则介绍了数学知识和方法,它不仅包含了离散数学、图论等计算机科学中不可或缺的数学基础,还涉及了组合数学、计算几何等有助于提升算法效率和创新性的数学工具。最后一章聚焦于计算几何,这是一个相对专业的领域,它对于处理图形和空间问题至关重要。
本书的内容丰富,分析透彻,启发性强,既适合读者自学,也适合课堂讲授。它适合各个层次的信息学爱好者、参赛选手、辅导老师以及高等院校计算机专业的师生使用。对于初学者,本书是入门学习和提高编程能力的好帮手;对于经验丰富的编程者,本书则是一本内容丰富、新颖的资料集。
刘汝佳和黄亮在编写本书的过程中,广泛收集了来自全球各地的竞赛题目,进行了深入的研究和分析,并总结出了多种解题思路和经验。书中不仅有详细的算法解法,还包含了作者们在实际比赛中的体会和心得,这使得本书不仅是一本理论知识的集合,更是一本富有实践指导意义的宝典。
在本书中,作者强调了算法设计的重要性,并提出,计算机解题的核心就是算法设计。算法设计依赖于多种基础知识的掌握,包括但不限于数据结构、高级语言程序设计、离散数学、图论、组合数学和计算几何等。同时,作者还指出,算法艺术与科学紧密相连,算法之美是数学文化范畴的体现,而数学的美在算法中得到了充分的展现。在计算机科学和算法艺术的结合中,编程者在面对问题、解决难点时所付出的努力,最终能够体会到成功的喜悦和算法艺术的无穷魅力。
《算法艺术与信息学竞赛》不仅是一本传授算法知识和技术的书籍,更是一本将算法艺术性、科学性以及教育性结合在一起的教学材料。它不仅能够帮助读者提升解题技巧和编程能力,还能引导读者感悟算法背后的美学与哲理。对于希望在信息学奥林匹克竞赛或ACM国际大学生程序设计竞赛中取得好成绩的参赛者来说,本书无疑是一本极具价值的参考资料。