计算机程序设计艺术
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《计算机程序设计艺术》(英語:The Art of Computer Programming),簡稱TAOCP,是美國電腦科學家高德纳(Donald Ervin Knuth)编著的关于计算机程序设计之七卷本著作。作者並因此获得美国计算机协会1974年图灵奖。[1]
概述
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1962年,高德纳還是個研究生的時候就開始了程式設計的工作,在攻讀博士期間,艾迪生韋斯利公司(Addison-Wesley)的顧問Richard Varga找他出書,因課業繁忙,一時沒時間草稿。1963年高德納獲得加州理工學院數學博士學位,開始投入撰寫工作。1968年,當時31歲的高德納完成前六卷並首次出版,一口氣寫了三千多頁,自此他計劃寫7卷。1999年底被《美國科學家》(American Scientist)期刊列为20世纪最佳12部学术专著之一,与狄拉克的「量子力学」、爱因斯坦的「相对论」、本華·曼德博的「分形论」、鲍林的「化学键」、罗素和阿爾弗雷德·諾斯·懷海德的《數學原理》、約翰·馮·諾伊曼和摩根斯坦的「博弈论」、维纳的「控制论」、伍德沃和霍夫曼的「轨道对称性」、费曼的「量子电动力学」等科学史上的重要著作并列必讀經典[2]。至1976年,已賣出超過一百萬冊。
任何人發現書上的錯誤,都可以向他舉發,並領取2.56美元,因為「256美分剛好是十六進位的一美元」(256 pennies is one hexadecimal dollar.)[註 1]。比爾·蓋茨在1995年說,“如果你認為你是一名真正優秀的程序員,就去讀第一卷,確定可以解決其中所有的問題。”“如果你能讀懂整套書的話,請給我發一份你的簡歷。”《計算機程序設計藝術》是高德纳一生中最重要的事業,他寫這本書的目的是“組織和總結所知道的計算機方法的相關知識,並打下堅實的數學、歷史基礎”。
同時高德纳在進行第二卷的校樣時,發覺書商把他書中的數學式子排得太難看了,因此發明數學排版軟體TeX,和字形设计系统METAFONT。等到他再回來要寫第四冊的時候,發現他想討論的東西,現在都寫成API了[來源請求]。1992年高德纳自大學退休,處於隱居的生活,退休的原因是為了完成TAOCP這部巨著,他估計大約要花20年來完成。第四冊預計分為A、B、C、D四個分卷出版,其中A分卷已于2005年和2011年陸續出版了平裝本和精裝本。
章節
[编辑]- 第一冊 - 基礎演算法(Fundamental Algorithms)
- 第一章 - 基本概念(Basic concepts)
- 第二章 - 資訊結構(Information structures)
- 第二冊 - 半數值演算法(Seminumerical Algorithms)
- 第三章 - 隨機數(Random numbers)
- 第四章 - 算术(Arithmetic)
- 第三冊 - 排序與搜尋(Sorting and Searching)
- 第四冊 - 組合演算法(Combinatorial Algorithms),準備中(至2009年4月已出版五個分冊),測試版本已上載到Knuth's的網站(页面存档备份,存于互联网档案馆))。
- 第4A卷 - 列舉與回溯(Enumeration and Backtracking)
- 第七章 - 組合的搜尋(Combinatorial searching)
- 第4B卷 - 圖形與網路演算法(Graph and Network Algorithms)
- 第七章 - 續(continued)
- 第4C及4D(可能)卷 - 最佳化與遞歸(Optimization and Recursion)
- 第七章 - 續(continued)
- 第八章 - 遞歸(Recursion)
- 第4A卷 - 列舉與回溯(Enumeration and Backtracking)
- 第五冊 - 造句演算法(Syntactic Algorithms),計劃中(預計2020年完成)。
- 第九章 - 語句掃瞄(Lexical scanning)
- 第十章 - 剖析技術(Parsing techniques)
- 第六冊 - 與上下文無關語言理論(Theory of Context-Free Languages),計劃中。
- 第七冊 - 編譯器技術(Compiler Techniques),計劃中。
章节概述
[编辑]第4A卷 - 列舉與回溯
[编辑]- 7 - 導言(82pp)- 出版於第4卷,第0分冊
- 7.1 - 零和一(Zeros and ones)
- 7.1.1 - Boolean basics (88 pp) - 出版於第4卷,第0分冊
- 7.1.2 - 布尔运算(Boolean evaluation)(67 pp) - 出版於第4卷,第0分冊
- 7.1.3 - Bitwise tricks and techniques (122 pp) - 出版於第4卷,第1分冊
- 7.1.4 - Binary decision diagrams (150 pp) - 出版於第4卷,第1分冊
- 7.2 - Generating all possibilities
- 7.2.1 - Combinatorial generators(397 pp)
- 7.2.1.1 - Generating all n-tuples - 出版於第4卷4,第2分冊
- 7.2.1.2 - Generating all permutations - 出版於第4卷,第2分冊
- 7.2.1.3 - Generating all combinations - 出版於第4卷,第3分冊
- 7.2.1.4 - Generating all partitions - 出版於第4卷,第3分冊
- 7.2.1.5 - Generating all set partitions - 出版於第4卷,第3分冊
- 7.2.1.6 - Generating all trees - 出版於第4卷,第4分冊
- 7.2.1.7 - History and further references - 出版於第4卷,第4分冊
- 7.2.1 - Combinatorial generators(397 pp)
- 7.1 - 零和一(Zeros and ones)
第4B卷 - 圖论與網路演算法
[编辑]- 7.2.2 - Basic backtrack
- 7.2.3 - Efficient backtracking
- 7.3 - Shortest paths
- 7.4 - Graph algorithms
- 7.4.1 - Components and traversal
- 7.4.2 - Special classes of graphs
- 7.4.3 - Expander graphs
- 7.4.4 - Random graphs
- 7.5 - Network algorithms
- 7.5.1 - Distinct representatives
- 7.5.2 - The assignment problem
- 7.5.3 - Network flows
- 7.5.4 - Optimum subtrees
- 7.5.5 - Optimum matching
- 7.5.6 - Optimum orderings
- 7.6 - Independence theory
- 7.6.1 - Independence structures
- 7.6.2 - Efficient matroid algorithms
第4C及4D卷 - 最佳化與遞歸
[编辑]- 8 - 遞歸(Recursion)
英文版本
[编辑]當前版本
[编辑]按卷排序:
- 第一卷: Fundamental Algorithms. Third Edition (Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1997), xx+650pp. ISBN 0-201-89683-4
- 第一卷,第一分冊: MMIX -- A RISC Computer for the New Millennium. (Addison-Wesley, February 14, 2005) ISBN 0-201-85392-2(will be in the fourth edition of volume 1)
- 第二卷: Seminumerical Algorithms. Third Edition (Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1997), xiv+762pp. ISBN 0-201-89684-2
- 第三卷: Sorting and Searching. Second Edition (Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1998), xiv+780pp.+foldout. ISBN 0-201-89685-0
- 第四卷,第零分冊: Introduction to Combinatorial Algorithms and Boolean Functions, (Addison-Wesley Professional, April 28, 2008) vi+240pp, ISBN 0-321-53496-4
- 第四卷,第一分冊: Bitwise tricks & techniques; Binary Decision Diagrams (Addison-Wesley Professional, March 27, 2009) viii+260pp, ISBN 0-321-58050-8
- 第四卷,第二分冊: Generating All Tuples and Permutations, (Addison-Wesley, February 14, 2005) v+127pp, ISBN 0-201-85393-0
- 第四卷,第三分冊: Generating All Combinations and Partitions. (Addison-Wesley, July 26, 2005) vi+150pp, ISBN 0-201-85394-9
- 第四卷,第四分冊: Generating all Trees -- History of Combinatorial Generation, (Addison-Wesley, February 6, 2006) vi+120pp, ISBN 0-321-33570-8
以前版本
[编辑]按出版日期排序:
- 第一卷,第一版, 1968年. 634pp. ISBN 0-201-03801-3.
- 第二卷,第一版, 1969年, xi+624pp, ISBN 0-201-03802-1.
- 第三卷,第一版, 1973年, xi+723pp+centerfold, ISBN 0-201-03803-X
- 第一卷,第二版, 1973年, xiii+634pp, ISBN 0-201-03809-9.
- 第二卷,第二版, 1981年, xiii+ 688pp. ISBN 0-201-03822-6.
中譯本
[编辑]- 《计算机程序设计艺术(第1卷):基本算法》,國防工業出版社,譯者:蘇運霖,ISBN 978-7-118-02799-0
- 《计算机程序设计艺术(卷1):基本算法》,第三版,人民邮电出版社,译者:李伯民,范明,蒋爱军,ISBN 9787115360670(出版时间:2016年)
注释
[编辑]- ^ 1999年,高德纳教授腾出时间回覆了所有信件,共汇出125张支票。其中Axel Böttcher曾先后5次得到2.56美元的支票,3次得到5.12美元的支票。
参考文献
[编辑]外部链接
[编辑]- Overview of topics(页面存档备份,存于互联网档案馆) (Knuth's personal homepage)(英文)
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