计算机程序设计艺术卷1：基本算法(英文版.第3版) 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

《计算机程序设计艺术》系列著作对计算机领域产生了深远的影响。这一系列堪称一项浩大的工程，自1962年开始编写，计划出版7卷，目前已经出版了4卷。《美国科学家》杂志曾将这套书与爱因斯坦的《相对论》等书并列称为20世纪最重要的12本物理学著作。目前Knuth正将毕生精力投入到这部史诗性著作的撰写中。想了解本书最新信息，请访http://www-cs-faculty.stanford.edu/~knuth/taocp.html。

Chapter 1 Basic Concepts 1

1.1. Algorithms 　　1

1.2. Mathematical Preliminaries 　　 10

1.2.1. Mathematical Induction 　　11

1.2.2. Numbers, Powers, and Logarithms 　　21

1.2.3. Sums and Products 　　 27

1.2.4. Integer Functions and Elementary Number Theory 　　 39

1.2.5. Permutations and Factorials 　　 45

1.2.6. Binomial Coefficients 　　 52

1.2.7. Harmonic Numbers 　　 75

1.2.8. Fibonacci Numbers 　　 79

1.2.9. Generating Functions 　　87

1.2.10. Analysis of an Algorithm 　　96

*1.2.11. Asymptotic Representations 　　 107

*1.2.11.1. The O-notation . 107

* 1.2.11.2. Euler's summation formula 　　 111

* 1.2.11.3. Some asymptotic calculations 　　 116

1.3. MIX 　　124

1.3.1. Description of MIX 　　 124

1.3.2. The NIX Assembly Language 　　 144

1.3.3. Applications to Permutations 　　164

1.4. Some Fundamental Programming Techniques 　　180

1.4.1. Subroutines 　　 180

1.4.2. Coroutines 　　193

1.4.3. Interpretive Routines 　　 200

1.4.3.1. A NIX simulator 　　202

"1.4.3.2. Trace routines 　　 212

1.4.4. Input and Output 　　 215

1.4.5. History and Bibliography 　　 229

Chapter 2 Information Structures 　　 232

2.1. Introduction 　　 232

2.2. Linear Lists 　　238

2.2.1. Stacks, Queues, and Deques 　　238

2.2.2. Sequential Allocation 　　244

2.2.3. Linked Allocation 　　 254

2.2.4. Circular Lists 　　273

2.2.5. Doubly Linked Lists 　　 280

2.2.6. Arrays and Orthogonal Lists 　　 298

2.3. Trees 308

2.3.1. Traversing Binary Trees 318

2.3.2. Binary Tree Representation of Trees 　　334

2.3.3. Other Representations of Trees 　　 348

2.3.4. Basic Mathematical Properties of Trees 　　362

2.3.4.1. Free trees 　　363

2.3.4.2. Oriented trees 　　372

*2.3.4.3. The "infinity lemma" 　　382

*2.3.4.4. Enumeration of trees 　　386

2.3.4.5. Path length 　　399

*2.3.4.6. History and bibliography 　　406

2.3.5. Lists and Garbage Collection 408

2.4. Multilinked Structures 　　424

2.5. Dynamic Storage Allocation 　　 435

2.6. History and Bibliography 　　 457

Answers to Exercises 　　466

Appendix A Tables of Numerical Quantities 　　 619

1. Fundamental Constants (decimal) 　　 619

2. Fundamental Constants (octal) 　　 620

3. Harmonic Numbers, Bernoulli Numbers, Fibonacci Numbers 　　621

Appendix B Index to Notations 　　623

Index and Glossary 　　 628

Donald E. Knuth，1938年1月10日出生于美国明尼苏达州的米尔沃基，著名计算机科学家，算法与程序设计技术的先驱，斯坦福大学计算机系荣誉退休教授，计算机排版系统TEX和 METAFONT字体系统的发明人，最年轻的图灵奖得主。他在计算机科学及数学领域出版和发表了多部具有广泛影响的著作和论文。

他获得了很多奖项和荣誉：

1971年获首届美国计算机协会（ACM） Grace Murray Hopper奖

1973年当选为美国科学艺术学院院士

1974年获美国计算机协会图灵奖

1975年当选为美国国家科学院院士，同年荣获美国数学协会（MAA）福特奖（Lester R. Ford Award）

1979年获卡特总统颁发的美国科学奖

1981年当选为美国工程院院士

1982年获计算机先锋奖（Computer

Pioneer Award）

1982年成为IEEE荣誉会员

1986年荣获美国数学学会（AMS）斯蒂尔奖（Steele Award）

1988年获富兰克林奖章（Franklin Medal）

1994年获瑞典科学院Adelskold奖

1995年获IEEE冯·诺依曼奖

1996年获稻盛基金会京都奖（Kyoto Prize）

Knuth的中文名字高德纳广为人知，这是1977年他访问中国之前由姚期智教授的夫人姚储枫所取。

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A knowledge of elementary calculus will suffice for most of the mathematics in these books, since most of the other theory that is developed herein. However, I do need to use deeper theorems of complex variable theory, probability theory, number theory, etc., at times, and in such cases I refer to appropriate textbooks where those subjects are developed

3。[20]（为了提高效率）修改算法E，使其避免出现m←n之类的平凡替换操作。按照算法E的风格写出这个新算法，将其称为算法F。

An algorithm must be seen to be believed, and the best way to learn what an algorithm is all about is to try it.

The design of computer representations depends on the desired function as well as on its intrinsic properties.

6。「20]当n=5时，执行算法卫步骤E1的平均次数T5是多少？

重要注记：尽管下面几小节会就计算机算法研究中所需的数学技巧提供相当广泛的练习，但是大多数读者不会一看便知它们同计算机程序设计之间有怎样的紧密联系（1.2.1节除外）读者可以选择仔细阅读下面几小节，相信我的断言，这里讨论的主题极其相关。但是为了更有学习动力，更可取的方式或许是首先略读这一节，而后（等到在后几章见过各种计算方法的大量应用之后）再返回来进行更深入的学习。读者如果在首次阅读本书时在这里花费过多时间，那么可能一直学不到计算机程序设计的部分！然而，读者至少应该熟悉下面几小节的大体内容，即便是在首次阅读也应该尝试求解几道习题。应当特别注意1.2.10节，因为它是后面大部分理论内容的起点。1.2节之后的1.3节突然脱离了“纯数学”的领域，进入了“纯计算机程序设计”的领域。

书籍介绍

《计算机程序设计艺术》系列著作对计算机领域产生了深远的影响。这一系列堪称一项浩大的工程，自1962年开始编写，计划出版7卷，目前已经出版了4卷。《美国科学家》杂志曾将这套书与爱因斯坦的《相对论》等书并列称为20世纪最重要的12本物理学著作。目前Knuth正将毕生精力投入到这部史诗性著作的撰写中。想了解本书最新信息，请访http://www-cs-faculty.stanford.edu/~knuth/taocp.html。