Zanurz się w algorytmach. Przygoda dla początkujących odkrywców Pythona - ebook
Zanurz się w algorytmach. Przygoda dla początkujących odkrywców Pythona - ebook
Bez znajomości algorytmów nie można się nauczyć programowania. Algorytmy są też przydatne w pracy naukowców i inżynierów. Właściwie każdy z nas codziennie z nich korzysta: gotując, wypełniając urzędowe formularze czy przeprowadzając mniej lub bardziej złożone procedury. Co więcej, ludzki organizm również wykonuje skomplikowane działania bez udziału świadomości, ale zgodnie z ukrytymi algorytmami. Łatwo się przekonać, że dzięki umiejętności zastosowania odpowiedniego algorytmu albo nawet zaprojektowania nowego można rozwiązać bardzo złożone problemy.
Ta książka jest praktycznym wprowadzeniem do algorytmów i ich implementacji w Pythonie. Omówiono w niej wiele najciekawszych algorytmów służących do przeszukiwania, sortowania i optymalizacji. Zaprezentowano także te bazujące na... ludzkiej podświadomości. Nie zabrakło dość zaawansowanych tematów, takich jak algorytmy służące do uczenia maszynowego, przetwarzania języka naturalnego i wdrażania technik sztucznej inteligencji. Omówiono też algorytmy znane od starożytności, służące do mnożenia liczb, obliczania największego wspólnego dzielnika czy generowania kwadratów magicznych. Pokazano ponadto, w jaki sposób zaimplementować poszczególne algorytmy w Pythonie, aby uzyskać możliwie najwyższą wydajność kodu.
Dzięki książce dowiesz się, jak:
- generować i wykorzystywać diagramy Woronoja
- wykorzystywać algorytmy podczas pisania chatbota
- stosować algorytm wyżarzania do optymalizacji globalnej
- tworzyć drzewa decyzyjne
- projektować algorytmy przydatne w pisaniu programów
- mierzyć wydajność i prędkość działania algorytmów
Zanurz się w algorytmach: łagodnie i z zaciekawieniem!
Spis treści
O autorze
O korektorze merytorycznym
Podziękowania
Wstęp
- Dla kogo jest ta książka?
- Co znajdziesz w tej książce
- Konfigurowanie środowiska
- Instalacja Pythona w systemie Windows
- Instalacja Pythona w systemie macOS
- Instalacja Pythona w systemie Linux
- Instalacja bibliotek firm trzecich
- Podsumowanie
1. Rozwiązywanie problemów z użyciem algorytmów
- Podejście analityczne
- Model Galileusza
- Metoda rozwiązywania równań z jedną niewiadomą
- Wewnętrzny fizyk
- Podejście algorytmiczne
- Myślenie za pomocą karku
- Zastosowanie algorytmu Chapmana
- Rozwiązywanie problemów z użyciem algorytmów
- Podsumowanie
2. Algorytmy na przestrzeni wieków
- Mnożenie rosyjskich chłopów
- Ręczne obliczanie algorytmu mnożenia rosyjskich chłopów
- Implementacja algorytmu mnożenia rosyjskich chłopów z użyciem Pythona
- Algorytm Euklidesa
- Ręczne obliczanie algorytmu Euklidesa
- Implementacja algorytmu Euklidesa z użyciem Pythona
- Japońskie kwadraty magiczne
- Implementacja kwadratu Lo Shu z użyciem Pythona
- Implementacja algorytmu Kurushimy z użyciem Pythona
- Podsumowanie
3. Znajdowanie maksimum i minimum
- Ustalanie stóp podatkowych
- Kroki we właściwym kierunku
- Zmiana pojedynczych kroków na algorytm
- Zastrzeżenia do metody bazującej na gradiencie
- Problem ekstremum lokalnego
- Edukacja i zarobki z całego życia
- Wspinanie się na wzgórza edukacji - właściwe podejście
- Od znajdowania maksimum do znajdowania minimum
- Optymalizacja w ujęciu ogólnym
- Kiedy nie używać algorytmów
- Podsumowanie
4. Sortowanie i wyszukiwanie
- Sortowanie przez wstawianie
- Sortowanie przez wstawianie - wstawianie
- Sortowanie przez wstawianie - sortowanie
- Mierzenie wydajności algorytmu
- Dlaczego dbamy o wydajność?
- Precyzyjny pomiar czasu
- Zliczanie kroków
- Porównywanie z dobrze znanymi funkcjami
- Jeszcze więcej precyzji
- Notacja dużego O
- Sortowanie przez scalanie
- Scalanie
- Od scalania do sortowania
- Sortowanie przez spanie
- Od sortowania do wyszukiwania
- Wyszukiwanie binarne
- Zastosowania wyszukiwania binarnego
- Podsumowanie
5. Czysta matematyka
- Ułamki łańcuchowe
- Jak wyrazić liczbę fi
- Więcej o ułamkach łańcuchowych
- Algorytm generowania ułamka łańcuchowego
- Od ułamków dziesiętnych do ułamków łańcuchowych
- Od ułamków do pierwiastków
- Pierwiastki kwadratowe
- Metoda babilońska
- Pierwiastki kwadratowe w Pythonie
- Generatory liczb losowych
- Umożliwienie losowości
- Liniowe generatory kongruentne
- Ocena generatora liczb pseudolosowych
- Testy Diehard do oceny losowości w sekwencji wyjściowej generatora
- Rejestr przesuwający z liniowym sprzężeniem zwrotnym
- Podsumowanie
6. Zaawansowana optymalizacja
- Życie komiwojażera
- Sformułowanie problemu
- Mózg kontra mięśnie
- Algorytm najbliższego sąsiada
- Implementacja algorytmu najbliższego sąsiada
- Poszukiwanie dalszych ulepszeń
- Algorytmy zachłanne
- Funkcja temperatury
- Symulowane wyżarzanie
- Strojenie naszego algorytmu
- Unikanie zbyt dużego pogarszania
- Umożliwienie powrotu do wcześniejszego rozwiązania
- Testowanie wydajności
- Podsumowanie
7. Geometria
- Problem dyrektora poczty
- Trójkąty
- Podstawy
- Środek trójkąta
- Zwiększenie naszych możliwości rysowania
- Triangulacja Delone
- Inkrementacyjne generowanie triangulacji Delone
- Implementacja triangulacji Delone
- Od Delone do Woronoja
- Podsumowanie
8. Analiza języka
- Dlaczego algorytmy przetwarzające język są skomplikowane
- Dodawanie spacji
- Definiowanie listy słów i wyszukiwanie słów
- Radzenie sobie ze słowami złożonymi
- Poszukiwanie potencjalnych słów pomiędzy następującymi po sobie spacjami
- Wykorzystanie korpusu do sprawdzania poprawności słów
- Odszukiwanie pierwszej i drugiej części potencjalnego słowa
- Dokańczanie fraz
- Tokenizacja i tworzenie n-gramów
- Nasza strategia
- Znajdowanie potencjalnych n+1-gramów
- Wybieranie frazy na podstawie częstości występowania
- Podsumowanie
9. Uczenie maszynowe
- Drzewa decyzyjne
- Tworzenie drzewa decyzyjnego
- Pobranie zbioru danych
- Przeglądanie zbioru danych
- Dzielenie zbioru danych
- Sprytne dzielenie
- Wybieranie zmiennych do dzielenia
- Zwiększanie głębokości
- Ocena jakości drzewa decyzyjnego
- Problem nadmiernego dopasowania
- Ulepszenia i udoskonalenia
- Losowy las decyzyjny
- Podsumowanie
10. Sztuczna inteligencja
- Gra w kreski
- Rysowanie planszy
- Zapis rozgrywki
- Podliczanie punktów
- Drzewa gry i sposób na wygraną
- Tworzenie drzewa gry
- Wygrywanie gry
- Dodawanie ulepszeń
- Podsumowanie
11. Ruszamy w dal
- Odkrywanie dalszych możliwości algorytmów
- Tworzenie chatbota
- Zamiana słów na wektory liczbowe
- Podobieństwo wektorów
- Zwiększanie wydajności i prędkości działania
- Algorytmy dla ambitnych
- Rozwiązywanie największych tajemnic
Skorowidz
| Kategoria: | Programowanie |
| Zabezpieczenie: |
Watermark
|
| ISBN: | 978-83-283-8349-4 |
| Rozmiar pliku: | 6,6 MB |
