你也能看得懂的Python算法书 - (EPUB全文下载)

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你也能看得懂的Python算法书
第1章 编程基础
第2章 双指针问题
第3章 哈希算法
第4章 深度优先遍历算法
第5章 广度优先遍历算法
第6章 回溯算法
第7章 贪心算法
第8章 动态规划算法
第9章 最短路径问题
第10章 分治算法
第1章 编程基础
掌握一门编程语言是学习算法的基础。学习编程语言是为了与计算机“交流”，只有正确的格式才能被计算机成功识别。学习编程语言的起点就是了解这门语言的语法。本书使用Python语言进行算法讲解，本章主要讲解Python 3的编程语法，涉及的主要内容有如下几项。
变量：变量的类型和操作。
三大结构：循序、分支和循环。
数组：数组的概念和使用。
函数：函数的定义与调用。
1.1 变量
变量在计算机语言中，可以用于存储不同的计算结果和不同类型的数据，或表示一个数值。变量是可变的，也就是说，它可以被重复赋值。
在认识变量之前，我们先来了解输入和输出，这样才能对程序输入数据或者看到运行后的结果。
1.1.1 输出和输入
我们以非常经典的一项任务入手，在屏幕上输出一行文字：Hello World！
在Python 3中，实现这个任务只需要一行代码（Python中“#”后方的文字为注释，不影响程序运行，详细信息见1.1.5节最后）。
01　 print（＂Hello World!＂）　　　　　　　#注意：编写程序时一定要用英文输入法！
运行程序，输出结果为：
Hello World！
在这一行程序中，print（）是用于输出的函数，“Hello World!”是输出的数据。其中双引号代表数据是一个字符串。
我们再来看如何输入数据。如果想输入一个数字，把它除以2然后打印出来，该怎么做呢？下面的程序就实现了这个功能。
01　 num=int（input（＂Enter a number:＂））　　#输入一个数字，用变量num存储
02　 num=num/2　　　　　　　　　　　　　　#把num除以2
03　 print（num）　　　　　　　　　　　　　　　#输出num的值
运行程序，程序输出如下：
Enter a number:
此时可以输入任意整数。我们输入6，程序输出3后结束。
在程序的第一行中，新建了变量num来存储输入的数据。因为这个变量是用于存储一个数的，所以把它命名为num，这样比较直观易懂。只要遵守变量的命名法则（参见本小节末尾），那么可以随意为变量取名。
在第一行中，input（）函数用于输入数据，括号内的字符串是提示语，就是在输入数据之前输出的那一段字符串。如果括号内没有内容（input（）），则不输出任何文字，用户直接输入数据即可。而input（）函数外面套着的int（）函数则是用于把数据转换为int类型的函数。Input（）函数返回的值默认为字符串类型（string），字符串不可以进行数学运算。所以，我们使用 int（）函数先把字符串转换为整型（int），再进行赋值、运算并输出。数据类型的知识会在下一小节介绍。
程序中的“=”用于给变量赋值，不是相等的意思。“=”左边必须是一个可以被赋值的变量，“=”右边可以是一个常量、变量或函数的返回值等。赋值语句运行结束后，“=”左边的变量的值更新为“=”右边的值。与其他编程语言不同，由于 Python 中变量的类型不固定，所以被赋值的变量的数据类型同样可以被更新，如下面的程序所示。
运行这段程序，输出结果为abcd。
在这一小节中我们了解了输入和输出，也对变量的概念有了初步认识。为了避免程序出错，以下是变量命名的几项法则：
变量名中只能出现字母、数字和下画线，且第一个字符不能是数字。比如，可以将变量命名为name_6，但不能将变量命名为6_name。
不要把在Python中有特殊用途的单词作为变量名，如函数名。比如，目前我们接触过的print函数，如果把print作为一个变量名称，运行程序时又用到print函数，编译器就会报错。
下面就是一个例子：
01　 print=0
02　 print（print）　　　　　　　#print函数无法被调用，print被系统认为是变量名称了
一个变量名对应一个变量，不会有两个变量有相同的变量名。变量的名字最好和变量的功能相对应，比如一个存储平均数的变量，将它命名为average比命名为abcd要直观，这样不容易记错变量名称而导致程序出错。
1.1.2 简单变量类型
Python语言中有5种标准变量类型：数字、字符串、列表、元组和字典，其中数字和字符串是比较简单的，本小节主要介绍这两种变量类型。
首先，我们来仔细了解一下变量的概念。每个变量都有一个独特的变量名，我们通过这个独特的变量名来调用这个变量的值。就像图1.1中的气球和牌子一样，人够不着气球，但是可以通过扯动牌子来拿到气球。每个牌子都对应一个单独的气球。牌子就相当于变量名，而气球就相当于变量存储的值。
现在我们知道了变量的概念，再来分类型介绍变量。
数字类型的变量是最常用的一种。数字类型还可以再细分，其中主要的两种类型为整型（int）和浮点型（float）。整型变量只能存储整数，浮点型变量则可以存储小数。
图1.1 变量与变量名
例如：
01 num1=10
02 num2=10.0
在这两行程序中，num1表示的值是整数10,num2表示的值是小数10.0。尽管这两个变量所表示的数的大小是相等的，但它们并不是同一种类型的变量。不过，它们的类型是可以相互转换的。
01 num1=10
02 num2=10.99
03 num1=float（num1）
04 num2=int（num2）
05 print（num1,num2）
运行程序，输出结果为：
10.0 10
其中，10.0是输出时num1的值，10是输出时num2的值。在程序中，float函数的作用是把整型变量转换为浮点型变量，而int函数的作用是把浮点型变量转换为整型变量。如果你足够细心，会发现原本值为10.99的num2在转换为整型之后变为了10，它的值改变了。这 ............

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