The Art of Computer Programming, Volume 4B
Autor Donald E. Knuthen Limba Engleză Hardback – dec 2021
În ecosistemul algoritmicii clasice, volumul 4B reprezintă o extensie tehnică esențială, concentrată pe algoritmi combinatoriali și căutare spațială. Descoperim aici o analiză riguroasă a Backtrack Programming, unde Donald E. Knuth introduce conceptul de „Dancing Links” — o metodă elegantă și eficientă de manipulare a matricelor pentru rezolvarea problemelor de acoperire exactă. Considerăm că această secțiune este vitală pentru orice proiect care implică optimizarea partiționării sau layout-ului. Un aspect distinctiv al acestui volum este tratamentul exhaustiv al Satisfiabilității (SAT). Notăm cu interes modul în care autorul transformă o problemă fundamentală teoretică într-un instrument practic pentru programarea declarativă, capabil să gestioneze milioane de variabile în designul circuitelor sau planificarea resurselor. Cititorul care a aplicat ideile din Combinatorial Algorithms de Donald L. Kreher va găsi aici o aprofundare teoretică mult mai densă, trecând de la generarea structurilor la demonstrarea absenței soluțiilor într-un spațiu de căutare vast. Structura volumului urmează progresia logică a seriei The Art of Computer Programming, începând cu o actualizare a fundamentelor matematice (Mathematical Preliminaries Redux) necesară pentru a înțelege evoluțiile din teoria probabilităților din ultimele decenii. Comparativ cu lucrările sale mai relaxate, precum Selected Papers on Fun and Games, volumul 4B menține un ton tehnic înalt, deși Knuth integrează puzzle-uri precum Sudoku pentru a exemplifica mecanismele de backtracking. Ritmul este dens, susținut de sute de exerciții cu grade diferite de dificultate, ale căror soluții detaliate ocupă aproape jumătate din cele 640 de pagini, facilitând un studiu individual riguros.
Preț: 513.10 lei
Preț vechi: 641.37 lei
-20%
Carte disponibilă
Livrare economică 06-12 mai
Livrare express 25 aprilie-01 mai pentru 53.32 lei
Specificații
ISBN-10: 0201038064
Pagini: 640
Dimensiuni: 173 x 236 x 49 mm
Greutate: 1.75 kg
Ediția:1
Editura: ADDISON-WESLEY
Colecția Pearson Professional
Locul publicării:Boston, United States
De ce să citești această carte
Recomandăm acest volum inginerilor software și cercetătorilor care doresc să stăpânească algoritmii de optimizare. Cititorul câștigă acces la tehnici de ultimă oră pentru rezolvarea problemelor complexe de tip SAT și backtracking, esențiale în verificarea hardware și scheduling. Este o investiție în eficiență, oferind soluții care pot reduce timpul de procesare de la ani la secunde.
Despre autor
Donald E. Knuth este profesor emerit la Stanford University și este recunoscut la nivel mondial pentru fundamentarea analizei algoritmilor. Autor al monumentalei serii The Art of Computer Programming, Knuth a revoluționat și domeniul tipografiei digitale prin crearea sistemelor TeX și METAFONT. Munca sa, care îmbină rigoarea matematică cu o pasiune pentru rezolvarea problemelor, i-a adus numeroase distincții, fiind considerat unul dintre pionierii informaticii moderne. În prezent, își dedică întreaga activitate finalizării acestei serii fundamentale, menținând un echilibru unic între teorie și aplicații practice.
Cuprins
Mathematical Preliminaries Redux 1
Chapter 7: Combinatorial Searching 7.2.2 Backtrack Programming 30 7.2.2.1 Dancing links 65 7.2.2.2 Satisfiability 185
Answers to Exercises 370
Appendix A: Tables of Numerical Quantities 656 Appendix B: Index to Notations 660 Appendix C: Index to Algorithms and Theorems 666 Appendix D: Index to Combinatorial Problems 667 Appendix E: Answers to Puzzles in the Answers 671
Index and Glossary 674
Notă biografică
Descriere scurtă
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.