The Art of Computer Programming: Combinatorial Algorithms

هنر برنامه نویسی کامپیوتر تجزیه و تحلیل چند جلدی Knuth از الگوریتم ها است. با اضافه شدن این جلد جدید، همچنان توصیف قطعی علوم کامپیوتر کلاسیک است.

جلد 4B، دنباله جلد 4A، کاوش کنوت در مورد الگوریتم‌های ترکیبی را گسترش می‌دهد. این الگوریتم‌ها بسیار مورد توجه طراحان نرم‌افزار هستند، زیرا \"... یک ایده خوب می‌تواند سال‌ها یا حتی قرن‌ها در وقت کامپیوتر صرفه‌جویی کند.\"

این کتاب با پوشش آغاز می‌شود. برنامه نویسی Backtrack، همراه با مجموعه ای از ساختارهای داده که پیوندهای آنها \"رقص های لذت بخش\" را اجرا می کنند و به طور ایده آل برای این دامنه مناسب هستند. تکنیک‌های جدید برای کاربردهای مهم مانند پارتیشن‌بندی و چیدمان بهینه توسعه می‌یابد.

نوشته‌های کنوت بازیگوش است، و او شامل ده‌ها پازل برای نشان دادن الگوریتم‌ها و تکنیک‌ها، از محبوب‌ترین الگوریتم‌ها است. کلاسیک‌هایی مانند تطبیق لبه‌ها با جنون‌های اخیر مانند سودوکو. ریاضیدانان تفریحی و دانشمندان کامپیوتر ناامید نخواهند شد!

در نیمه دوم کتاب، کنوت به رضایتمندی، یکی از اساسی ترین مسائل در تمام علوم کامپیوتر می پردازد. تکنیک‌های نوآورانه‌ای که در آغاز قرن بیست و یکم توسعه یافتند، به برنامه‌های کاربردی تغییر دهنده بازی برای مواردی مانند زمان‌بندی بهینه، طراحی مدار و تأیید سخت‌افزار منجر شده‌اند. به لطف این ابزارها، رایانه ها قادر به حل مسائل عملی شامل میلیون ها متغیر هستند که تنها چند سال پیش به عنوان ناامیدکننده تلقی می شدند.

قسمت Redux مقدماتی ریاضی این کتاب است. یک پیشنهاد ویژه، که تکنیک‌های اساسی نظریه احتمال را ارائه می‌کند که از زمانی که \"مقدمات\" اصلی در جلد 1 مورد بحث قرار گرفت برجسته شده‌اند.

همانطور که در هر جلد از این قابل توجه است مجموعه، این کتاب شامل صدها تمرین است که از سیستم رتبه‌بندی مبتکرانه Knuth استفاده می‌کند و یافتن چالش‌های مناسب را برای خوانندگان با درجات مختلف آموزش ریاضی آسان می‌کند. پاسخ‌های تفصیلی برای تسهیل خودآموزی ارائه شده است.

\"پروفسور دونالد ای. کنوت همیشه عاشق حل مسائل بوده است. در جلد 4B او اکنون دو کلیات کاملاً جدید و کاربردی را تبلیغ می کند. حل‌کننده‌های مشکل، یعنی (0) Backtracking لینک‌های رقص و (1) حل‌کننده SAT. برای استفاده از آن‌ها، یک مسئله به‌صورت تعریفی (0) به عنوان مجموعه‌ای از گزینه‌ها یا (1) در فرمول‌های بولی تعریف می‌شود. رایانه‌های لپ‌تاپ امروزی، به شدت زره پوش با پردازنده های با سرعت بسیار بالا و مقادیر بسیار زیاد حافظه، قادر به اجرای هر یک از حل کننده ها برای مشکلات دارای داده های ورودی بزرگ است. هر بخش از جلد 4B حاوی تعداد زیادی تمرین سخت است که به درک بهتر کمک می کند. خواندن مبارک!\" - -Eiiti Wada، دانشمند کامپیوتر قدیمی، UTokyo

\"دونالد کنوت ممکن است استاد بزرگی در تحلیل الگوریتم‌ها باشد، اما بیشتر علاوه بر این، او یک داستان‌نویس باورنکردنی و خستگی‌ناپذیر است که همیشه تعادل کاملی بین تئوری، عمل، و سرگرمی برقرار می‌کند. به کاوش جذاب فضاهای جستجو (که کاملاً شبیه به جستجوی سوزن در انبار کاه یا حتی سخت تر از آن، اثبات عدم وجود سوزن در انبار کاه است)، که در آن اقدامات انجام شده در حین حرکت به جلو باید با دقت در هنگام عقب نشینی لغو شوند. این ما را با زیبایی پیوندهای رقص برای حذف و بازیابی سلول‌های یک ماتریس در یک رقص آشنا می‌کند که هم اجرای آن ساده و هم بسیار کارآمد است.\" --کریستین سولنون، ​​گروه علوم کامپیوتر، INSA Lyon

کتاب خود را برای دسترسی راحت به بارگیری‌ها، به‌روزرسانی‌ها و/یا اصلاحات به محض دردسترس شدن، ثبت کنید.

The Art of Computer Programming is Knuth's multivolume analysis of algorithms. With the addition of this new volume, it continues to be the definitive description of classical computer science.

Volume 4B, the sequel to Volume 4A, extends Knuth's exploration of combinatorial algorithms. These algorithms are of keen interest to software designers because ". . . a single good idea can save years or even centuries of computer time."

The book begins with coverage of Backtrack Programming, together with a set of data structures whose links perform "delightful dances" and are ideally suited to this domain. New techniques for important applications such as optimum partitioning and layout are thereby developed.

Knuth's writing is playful, and he includes dozens of puzzles to illustrate the algorithms and techniques, ranging from popular classics like edge-matching to more recent crazes like sudoku. Recreational mathematicians and computer scientists will not be disappointed!

In the second half of the book, Knuth addresses Satisfiability, one of the most fundamental problems in all of computer science. Innovative techniques developed at the beginning of the twenty-first century have led to game-changing applications, for such things as optimum scheduling, circuit design, and hardware verification. Thanks to these tools, computers are able to solve practical problems involving millions of variables that only a few years ago were regarded as hopeless.

The Mathematical Preliminaries Redux section of the book is a special treat, which presents basic techniques of probability theory that have become prominent since the original "preliminaries" were discussed in Volume 1.

As in every volume of this remarkable series, the book includes hundreds of exercises that employ Knuth's ingenious rating system, making it easy for readers of varying degrees of mathematical training to find challenges suitable to them. Detailed answers are provided to facilitate self-study.

"Professor Donald E. Knuth has always loved to solve problems. In Volume 4B he now promotes two brand new and practical general problem solvers, namely (0) the Dancing Links Backtracking and (1) the SAT Solver. To use them, a problem is defined declaratively (0) as a set of options, or (1) in Boolean formulae. Today's laptop computers, heavily armoured with very high speed processors and ultra large amounts of memory, are able to run either solver for problems having big input data. Each section of Volume 4B contains a multitudinous number of tough exercises which help make understanding surer. Happy reading!" --Eiiti Wada, an elder computer scientist, UTokyo

"Donald Knuth may very well be a great master of the analysis of algorithms, but more than that, he is an incredible and tireless storyteller who always strikes the perfect balance between theory, practice,  and fun. [Volume 4B, Combinatorial Algorithms, Part 2] dives deep into the fascinating exploration of search spaces (which is quite like looking for a needle in a haystack or, even harder, to prove the absence of a needle in a haystack), where actions performed while moving forward must be meticulously undone when backtracking. It introduces us to the beauty of dancing links for removing and restoring the cells of a matrix in a dance which is both simple to implement and very efficient." --Christine Solnon, Department of Computer Science, INSA Lyon

Register your book for convenient access to downloads, updates, and/or corrections as they become available.