کتاب Algorithms and Data Structures in Action

الگوریتم‌ها و ساختارهای داده پیشرفته: راهنمای عملی برای حل چالش‌های برنامه‌نویسی پیچیده

آشنایی با الگوریتم‌ها و ساختارهای داده پیشرفته

کتاب الگوریتم‌ها و ساختارهای داده پیشرفته، نوشته مارچلو لا روکا، راهنمایی جامع و کاربردی برای مهندسان نرم‌افزار و برنامه‌نویسانی است که می‌خواهند با تسلط بر الگوریتم‌ها و ساختارهای داده پیشرفته، چالش‌های پیچیده برنامه‌نویسی را حل کنند. این کتاب با ترکیبی از الگوریتم‌های کلاسیک، پیشرفته و جدید، جعبه‌ابزار برنامه‌نویسی شما را ارتقا می‌دهد و با مثال‌های عملی و کدهای شبه‌چندزبانه، شما را برای بهبود عملکرد برنامه‌ها آماده می‌کند.

چرا این کتاب را بخوانید؟

ساختارهای داده و الگوریتم‌ها پایه و اساس نحوه ذخیره و پردازش اطلاعات در برنامه‌ها هستند. انتخاب الگوریتم‌های بهینه باعث می‌شود برنامه‌های شما سریع‌تر، کارآمدتر و قابل‌اعتمادتر باشند. این کتاب با آموزش تکنیک‌هایی مانند بهبود صف‌های اولویت، کش‌سازی کارآمد، جست‌وجوی نزدیک‌ترین همسایه و خوشه‌بندی داده‌ها، شما را در حل مسائل دنیای واقعی توانمند می‌کند. مثال‌های مصور و کدهای شبه‌چندزبانه، یادگیری را برای برنامه‌نویسان در هر سطحی آسان و کاربردی می‌کنند.

ویژگی‌های کلیدی کتاب

بخش اول: مبانی و بهبود ساختارهای داده

• معرفی ساختارهای داده: مفاهیم پایه و کاربردها.

• بهبود صف‌های اولویت با هیپ‌های d-راهه: افزایش کارایی.

• تریپ‌ها: استفاده از تصادفی‌سازی برای متعادل‌سازی درخت‌های جست‌وجوی باینری: بهینه‌سازی جست‌وجو.

• فیلترهای بلوم: کاهش حافظه برای ردیابی محتوا: مدیریت حافظه کارآمد.

• مجموعه‌های مجزا: پردازش در زمان زیرخطی: بهبود عملکرد.

بخش دوم: جست‌وجو و خوشه‌بندی

• تری و ردیکس تری: جست‌وجوی کارآمد رشته‌ها: بهینه‌سازی جست‌وجوی متنی.

• مورد کاربردی: کش LRU: پیاده‌سازی کش کارآمد.

• جست‌وجوی نزدیک‌ترین همسایه: کاربردها و تکنیک‌ها.

• درخت‌های k-d: نمایه‌سازی داده‌های چندبعدی: جست‌وجوی چندبعدی.

• درخت‌های جست‌وجوی شباهت: جست‌وجوی تقریبی نزدیک‌ترین همسایه برای بازیابی تصویر: بهبود جست‌وجوی بصری.

• کاربردهای جست‌وجوی نزدیک‌ترین همسایه: سناریوهای دنیای واقعی.

• خوشه‌بندی: اصول و روش‌ها.

• خوشه‌بندی موازی: MapReduce و خوشه‌بندی سایبان: خوشه‌بندی در مقیاس بزرگ.

بخش سوم: الگوریتم‌های بهینه‌سازی و گراف‌ها

• مقدمه‌ای بر گراف‌ها: یافتن مسیرهای با کمترین فاصله: الگوریتم‌های گرافی.

• جاسازی گراف‌ها و مسطح‌سازی: رسم گراف با حداقل تقاطع لبه: بهینه‌سازی بصری.

• گرادیان نزولی: مسائل بهینه‌سازی (نه‌فقط در گراف‌ها): بهینه‌سازی عمومی.

• آنیلینگ شبیه‌سازی‌شده: بهینه‌سازی فراتر از مینیمم‌های محلی: جست‌وجوی پیشرفته.

• الگوریتم‌های ژنتیک: بهینه‌سازی سریع و الهام‌گرفته از زیست‌شناسی: راه‌حل‌های خلاقانه.

کاربردهای عملی

این کتاب با مثال‌های مصور و کدهای شبه‌چندزبانه، شما را در پیاده‌سازی الگوریتم‌های پیشرفته مانند فیلترهای بلوم، درخت‌های k-d، خوشه‌بندی موازی و الگوریتم‌های ژنتیک توانمند می‌کند. از طراحی کش‌های کارآمد تا بهینه‌سازی جست‌وجوی تصاویر و حل مسائل گرافی، این کتاب ابزارهای لازم برای ارتقای عملکرد برنامه‌ها را ارائه می‌دهد.

درباره فناوری

الگوریتم‌ها و ساختارهای داده پیشرفته با فناوری‌هایی مانند درخت‌های جست‌وجوی باینری، فیلترهای بلوم و الگوریتم‌های گرافی، امکان حل مسائل پیچیده برنامه‌نویسی را فراهم می‌کنند. این کتاب با تمرکز بر این فناوری‌ها، شما را برای طراحی سیستم‌های کارآمد و مقیاس‌پذیر آماده می‌کند.

مخاطبان کتاب

این کتاب برای برنامه‌نویسان با مهارت‌های پایه یا متوسط که می‌خواهند با الگوریتم‌های پیشرفته و ساختارهای داده آشنا شوند، مناسب است. نیازی به دانش خاص در یک زبان برنامه‌نویسی نیست، زیرا محتوا به‌صورت زبان-خنثی ارائه شده است.

درباره نویسنده

مارچلو لا روکا، دانشمند پژوهشی و مهندس فول‌استک با تمرکز بر الگوریتم‌های بهینه‌سازی، الگوریتم‌های ژنتیک، یادگیری ماشین و محاسبات کوانتومی، تجربه خود را در شرکت‌هایی مانند توییتر و مایکروسافت و همچنین تحقیقات کاربردی در این کتاب به اشتراک گذاشته است. او خالق الگوریتم مرتب‌سازی تطبیقی Neatsort نیز هست.