一本算法可视化的超绝书，不信你还学不会！

我们生活在由空间和时间组成的世界里。房屋、道路和教室等是作为活动场所的空间，计划和时刻则体现时间的流动。在这个世界里，为了实现各种目标，我们每天都在思考要做什么和如何做，并付诸行动。

例如，要想快速制作出美味的食物，我们需要选择合适的原料和工具，然后规划烹饪步骤。在全家出去旅行前，需要做好旅行路线的规划。为了达成目标，我们需要反复思考，在有限的预算和时间内做出选择，确定行动。

实现目标的步骤叫作“算法”。算法是思考和决策的基础，从日常生活到商业活动、开发和研究等各种需要解决问题的场合，它都会出现。算法不仅可以由人来实现，还可以通过编程自动实现。人脑不容易解决的复杂问题也可以由计算机来解决。

因此，算法是 ICT（information and communications technology，信息与通信技术）领域重要的学问之一。在 ICT 领域以外，它也值得作为一种通用的知识来掌握。算法正在成为与阅读、写作、数学和英语相提并论的基础知识。

编程的本质即算法。程序员的必要素质不是具备编程语言和工具的相关知识，而是有良好的思考能力，是能够运用数学知识理解和解决问题、正确地实现算法的能力。这是一种普适和恒久的能力，是无论世界如何变化（例如编程语言发生了变化）都依然有用的能力。

就像人要利用有限的资源来行事一样，算法也需要有效地使用计算机资源。我们需要精简算法，尽可能减少计算步骤，以降低 CPU 的使用频率。另外，程序在计算过程中会将所使用的数据和计算结果存储于内存中。一方面，尽可能地减少内存的使用很重要；另一方面，对内存中数据的“逻辑”形式进行设计，使处理模型化，程序能够更高效地进行计算。

因此，可以认为算法是基于形式（结构）的“在空间结构中流动的处理步骤”。这导致人们难以用文字描述或用程序表现和解释算法。由于它是动态的处理步骤，所以用图和动画来表现和解释会更有效。在我们生活的时空中，图和动画是最适合表示步骤的多媒体形式。数据形式和计算步骤的可视化也有助于人们直观地理解。

日本会津大学计算机理工学部信息系统学部门副教授渡部有隆，为了帮助更多初学者入门算法，将可视化编程引入到算法，让算法学习更直观。这本书在日亚上获得 4.2 星评，一本用动画学习算法的入门图书，以直观的图文解析深入算法与数据结构。作为算法初学者，这本好玩又好懂的书一定不要错过！

《动画算法与数据结构》

[日]渡部有隆, [俄]尼古拉·米连科夫 | 著

郑明智 | 译

作者对可视化编程有多年的研究，全书通过对算法的空间结构、时间结构、数据、计算 4 个特征进行可视化，以统一的形式，结合示意图对算法和数据结构进行讲解。

• 空间结构：数据的逻辑形式

• 时间结构：空间结构上的处理流程

• 数据：与空间结构相关的值

• 计算：处理的内容和状态

通过结合这 4 个特征对每个算法进行讲解，并将计算步骤可视化。虽然在书上它们都是静态的图像帧的序列，但读者只需使用手机或平板电脑扫描二维码，即可查看计算步骤的动画。

扫码后，你可以在动画中看到计算步骤从静态的转换成动态的，算法处理也得以突出显示，并且数据的变化也被可视化，直观易懂，便于学习。

除了可视化部分，本书还提供了不依赖于特定编程语言的伪代码实现，帮助读者理解算法的细节及实现。

作者简介

渡部有隆，出生于 1979 年，计算机理工学博士。日本会津大学计算机理工学部信息系统学部门副教授。专业领域为可视化编程语言。AIZU ONLINE JUDGE 开发者。

Mirenkov Nikolay，历任会津大学教授、会津大学副校长、会津大学特聘荣誉教授。

本书阅读方法

全书由“准备篇”“空间结构”“算法和数据结构”这 3 部分构成。

“准备篇”介绍理解本书内容所需的基础知识。这部分将介绍最基础的编程方面的术语和相关知识，为理解伪代码做好准备，同时还将介绍时间复杂度等算法领域的重要概念。

“空间结构”将系统地介绍各种空间结构，另外，也会对相关术语和实现方法进行介绍。

“算法和数据结构”是本书的核心内容。本书将算法看作“解决问题的步骤”，将数据结构看作“根据规则进行操作的数据集”，并分为不同主题进行讲解。为了使实现更高效，有时也将数据结构包含在算法中。

只要跟着作者的流程，一步一步地坚持学下去，算法能力定会提升一大截！

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