Python课程初等算法题目,适合刚接触Python不久的伙伴巩固自己的基础下载

weixin_39820835 2021-12-07 09:00:38
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本书介绍了构建更优雅、更有效的软件的更省时技术、算法和技巧。这些方法都非常实用,而且很有趣,有时候会让人觉得意想不到,就像在解好玩的谜题一样。相信任何想要得到提高的程序员都能从本书中受益匪浅。 由在IBM工作50余年的资深计算机专家撰写,Amazon全五星评价,算法领域最有影响力的著作之一。 Google公司首席架构师、Jolt大奖得主Joshua Bloch和Emacs合作创始人、C语言畅销书作者Guy Steele倾情推荐。 算法的艺术和数学的智慧在本书中得到了完美体现,书中总结了大量高效、优雅和奇妙的算法,并从数学角度剖析了其背后的原理。 第1章 概述 1 1.1 记法 1 1.2 指令集与执行时间模型 5 1.3 习题 10 第2章 基础知识 11 2.1 操作最右边的位元 11 2.1.1 德摩根定律的推论 12 2.1.2 从右至左的可计算性测试 13 2.1.3 位操作的新式用法 14 2.2 结合逻辑操作的加减运算 16 2.3 逻辑与算术表达式中的不等式 17 2.4 绝对值函数 18 2.5 两数平均值 19 2.6 符号扩展 20 2.7 用无符号右移模拟带符号右移操作 20 2.8 符号函数 21 2.9 三值比较函数 21 2.10 符号传递函数 22 2.11 将值为0的位段解码为2的n次方 22 2.12 比较谓词 23 2.12.1 利用进位标志求比较谓词 26 2.12.2 计算机如何设置比较谓词 27 2.13 溢出检测 28 2.13.1 带符号的加减法 28 2.13.2 计算机执行带符号数的加减法时如何设置溢出标志 31 2.13.3 无符号数的加减法 31 2.13.4 乘法 32 2.13.5 除法 34 2.14 加法、减法与乘法的特征码 36 2.15 循环移位 37 2.16 双字长加减法 38 2.17 双字长移位 38 2.18 多字节加减法与求绝对值 39 2.19 doz、max、min函数 41 2.20 互换寄存器中的值 44 2.20.1 交换寄存器中相应的位段 45 2.20.2 交换同一寄存器内的两个位段 46 2.20.3 有条件的交换 47 2.21 在两个或两个以上的值之间切换 47 2.22 布尔函数分解公式 50 2.23 实现16种二元布尔操作 51 2.24 习题 54 第3章 2的幂边界 56 3.1 将数值上调/下调为2的已知次幂的倍数 56 3.2 调整到上一个/下一个2的幂 57 3.2.1 向下舍入 58 3.2.2 向上舍入 59 3.3 判断取值范围是否跨越了2的幂边界 59 3.4 习题 61 第4章 算术边界 63 4.1 检测整数边界 63 4.2 通过加减法传播边界 65 4.3 通过逻辑操作传播边界 69 4.4 习题 73 第5章 位计数 74 5.1 统计值为“1”的位元数 74 5.1.1 两个字组种群计数的和与差 80 5.1.2 比较两个字组的种群计数 80 5.1.3 统计数组中值为“1”的位元数 82 5.1.4 应用 86 5.2 奇偶性 87 5.2.1 计算字组的奇偶性 87 5.2.2 将表示奇偶性的位元添加到7位量中 89 5.2.3 应用 90 5.3 前导0计数 90 5.3.1 浮点数算法 94 5.3.2 比较两个字组前导0的个数 96 5.3.3 与对数函数的关系 96 5.3.4 应用 97 5.4 后缀0计数 97 5.5 习题 105 第6章 在字组中搜索位串 106 6.1 寻找首个值为0的字节 106 6.1.1 0值字节位置函数的一些简单推广 110 6.1.2 搜索给定范围内的值 110 6.2 寻找首个给定长度的全1位串 111 6.3 寻找最长全1位串 114 6.4 寻找最短全1位串 115 6.5 习题 115 第7章 重排位元与字节 117 7.1 反转位元与字节 117 7.1.1 位元反转算法的推广 122 7.1.2 奇特的位元反转算法 122 7.1.3 递增反转后的整数 124 7.2 乱序排列位元 126 7.3 转置位矩阵 128 7.4 压缩算法(广义提取算法) 136 7.4.1 用“插入”、“提取”指令实现压缩操作 140 7.4.2 向左压缩 141 7.5 展开算法(广义插入算法) 141 7.6 压缩与展开操作的硬件算法 142 7.6.1 压缩 142 7.6.2 展开 144 7.7 通用置换算法及分羊操作 145 7.8 重排与下标变换 149 7.9 LRU算法 150 7.10 习题 153 第8章 乘法 154 8.1 多字乘法 154 8.2 64位积的高权重部分 156 8.3 无符号与带符号的高权重积互化 157 8.4 与常数相乘 157 8.5 习题 160 第9章 整数除法 162 9.1 预备知识 162 9.2 多字除法 165 9.3 用带符号除法计算无符号短除法 169 9.3.1 用带符号长除法计算无符号短除法 169 9.3.2 用带符号短除法计算无符号短除法 169 9.4 无符号长除法 171 9.4.1 用硬件实现移位并相减算法 172 9.4.2 用短除法实现无符号长除法 174 9.5 用长除法实现双字除法 176 9.5.1 无符号双字除法 176 9.5.2 带符号双字除法 179 9.6 习题 180 第10章 除数为常量的整数除法 181 10.1 除数为2的已知次幂的带符号除法 181 10.2 求与2的已知次幂相除的带符号余数 182 10.3 在除数不是2的幂时求带符号除法及余数 183 10.3.1 除以3 183 10.3.2 除以5 184 10.3.3 除以7 185 10.4 除数大于等于2的带符号除法 185 10.4.1 算法 187 10.4.2 算法可行性证明 187 10.4.3 证明乘积正确 188 10.5 除数小于等于-2的带符号除法 191 10.6 将除法算法集成至编译器中 193 10.7 其他主题 196 10.7.1 唯一性 196 10.7.2 可生成最佳程序代码的除数 197 10.8 无符号除法 199 10.8.1 除数为3的无符号除法 199 10.8.2 除数为7的无符号除法 200 10.9 除数大于等于1的无符号除法 201 10.9.1 无符号版算法 202 10.9.2 算法可行性证明 202 10.9.3 证明无符号版算法的乘积正确 203 10.10 将无符号除法算法集成至编译器中 203 10.11 与无符号除法相关的其他话题 205 10.11.1 可生成最佳无符号除法代码的除数 205 10.11.2 带符号乘法与无符号乘法互化 206 10.11.3 更简单的无符号除法生成算法 206 10.12 余数非负式除法与向下取整式除法的适用性 207 10.13 类似算法 208 10.14 神奇数字示例 209 10.15 用Python语言编写的简单代码 210 10.16 除数为常量的精确除法 211 10.16.1 用欧几里得算法计算乘法逆元素 212 10.16.2 用牛顿法计算乘法逆元素 215 10.16.3 乘法逆元素示例 217 10.17 检测除以常数后是否余0 217 10.17.1 无符号除法 218 10.17.2 除数大于等于2的带符号除法 219 10.18 不使用Multiply High指令的除法算法 220 10.18.1 无符号除法 221 10.18.2 带符号除法 226 10.19 合计各数位求余数 229 10.19.1 求无符号除法的余数 229 10.19.2 求带符号除法的余数 232 10.20 用乘法及右移位求余数 234 10.20.1 求无符号除法的余数 234 10.20.2 求带符号除法的余数 237 10.21 将普通除法化为精确除法 239 10.22 计时测试 240 10.23 用电路计算除数为3的除法 241 10.24 习题 242 第11章 初等函数 243 11.1 整数平方根 243 11.1.1 用牛顿法开平方 243 11.1.2 二分查找 246 11.1.3 硬件算法 247 11.2 整数立方根 249 11.3 求整数幂 250 11.3.1 用n的二进制分解式计算xn 250 11.3.2 用Fortran语言计算2n 251 11.4 整数对数 252 11.4.1 以2为底的整数对数 253 11.4.2 以10为底的整数对数 253 11.5 习题 257 第12章 以特殊值为底的数制 258 12.1 以-2为底的数制 258 12.2 以-1+i为底的数制 264 12.3 以其他数为底的数制 266 12.4 最高效的底是什么 267 12.5 习题 267 第13章 格雷码 269 13.1 简介 269 13.2 递增格雷码整数 271 13.3 负二进制格雷码 272 13.4 格雷码简史及应用 273 13.5 习题 275 第14章 循环冗余校验 276 14.1 简介 276 14.2 理论 277 14.3 实现 279 14.3.1 硬件实现 281 14.3.2 软件实现 283 14.4 习题 285 第15章 纠错码 286 15.1 简介 286 15.2 汉明码 287 15.2.1 SEC-DED码 289 15.2.2 校验位个数的最小值 290 15.2.3 小结 290 15.3 适用于32位信息的软件SEC-DED算法 292 15.4 广义错误修正 297 15.4.1 汉明距离 298 15.4.2 编码论的主要问题 299 15.4.3 n维球面 301 15.5 习题 305 第16章 希尔伯特曲线 307 16.1 生成希尔伯特曲线的递归算法 308 16.2 根据希尔伯特曲线上从起点到某点的途经距离求其坐标 311 16.3 根据希尔伯特曲线上的坐标求从起点到某点的途经距离 317 16.4 递增希尔伯特曲线上点的坐标 319 16.5 非递归的曲线生成算法 321 16.6 其他空间填充曲线 321 16.7 应用 322 16.8 习题 324 第17章 浮点数 325 17.1 IEEE格式 325 17.2 整数与浮点数互化 327 17.3 使用整数操作比较浮点数大小 331 17.4 估算平方根倒数 332 17.5 前导数位的分布 334 17.6 杂项数值表 336 17.7 习题 338 第18章 素数公式 339 18.1 简介 339 18.2 Willans公式 341 18.2.1 Willans第二公式 342 18.2.2 Willans第三公式 342 18.2.3 Willans第四公式 363 18.3 Wormell公式 344 18.4 用公式来描述其他难解的函数 345 18.5 习题 350 参考答案 351 附录A 4位计算机算术运算表 395 附录B 牛顿法 400 附录C 各种离散函数图像 402 参考文献 412

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