C++編程與信息學(xué)競(jìng)賽數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
定 價(jià):99 元
- 作者:王桂平,周思益,周迎川 著
- 出版時(shí)間:2025/8/1
- ISBN:9787301363539
- 出 版 社:北京大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP312.8
- 頁碼:364
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:16開
本書系統(tǒng)性地總結(jié)了C++編程與信息學(xué)競(jìng)賽所需的數(shù)學(xué)知識(shí)體系,包括初等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、數(shù)列問題及遞推和遞歸、初等幾何、進(jìn)制及進(jìn)制轉(zhuǎn)換、數(shù)論基礎(chǔ)、初等代數(shù)、集合論、組合數(shù)學(xué)、圖論基礎(chǔ)、樹及二叉樹、概率論基礎(chǔ)、邏輯學(xué)基礎(chǔ)、編碼及譯碼、博弈論基礎(chǔ)、算法及算法復(fù)雜度等核心內(nèi)容。本書涵蓋GESP、電子學(xué)會(huì)等級(jí)考試、CSP-J/S、NOIP、NOI等信息學(xué)競(jìng)賽所需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。本書配備了完善的題庫、課件、教學(xué)視頻等資源,可以作為中小學(xué)信息學(xué)競(jìng)賽集訓(xùn)隊(duì)的訓(xùn)練教材,也可以作為少兒編程培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)教材,還可以作為少兒編程等級(jí)考試和信息學(xué)競(jìng)賽的輔導(dǎo)教材。
王桂平
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)博士、副教授、碩士研究生導(dǎo)師。自2003年起從事大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽指導(dǎo)工作,帶隊(duì)參加過浙江省、重慶市、四川省、廣東省大學(xué)生程序設(shè)計(jì)大賽,中國大學(xué)生程序設(shè)計(jì)大賽,國際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)大賽,團(tuán)體程序設(shè)計(jì)天梯賽,藍(lán)橋杯全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽等賽事,指導(dǎo)學(xué)生累計(jì)獲得獎(jiǎng)項(xiàng)100余項(xiàng),省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)1000余項(xiàng)。
出版了《圖論算法理論、實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用》《程序設(shè)計(jì)方法及算法導(dǎo)引》《C++趣味編程及算法入門》《GESP編程能力等級(jí)認(rèn)證一本通(C++一級(jí))》等多部著作;主持省部級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目5項(xiàng),建設(shè)重慶市一流課程一門,以第一作者發(fā)表教學(xué)研究論文近20篇、科學(xué)研究論文30余篇(含SCI論文9篇、EI論文10篇);主持省部級(jí)科研項(xiàng)目3項(xiàng),參與科研項(xiàng)目3項(xiàng)。兼任多所中小學(xué)信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽特聘教練。
周思益
本科畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、博士畢業(yè)于香港科技大學(xué),先后于斯德哥爾摩大學(xué)(一期)、神戶大學(xué)(二期)從事博士后研究,現(xiàn)為重慶大學(xué)副教授,研究方向?yàn)橛钪鎸W(xué)、弦理論和量子場(chǎng)論。知名科普作家,擅長用淺顯的語言和生動(dòng)的例子給孩子們講述數(shù)學(xué)和物理知識(shí),自2021年7月起在短視頻平臺(tái)發(fā)布科普視頻后,全網(wǎng)粉絲超一百萬,被網(wǎng)友稱為“弦論女孩”。
周迎川
重慶交通大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院碩士研究生,曾獲得國家勵(lì)志獎(jiǎng)學(xué)金。本科期間獲得藍(lán)橋杯全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽C++組全國三等獎(jiǎng),全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽二等獎(jiǎng);研究生期間獲得藍(lán)橋杯大賽C++組重慶市一等獎(jiǎng)、Python組全國三等獎(jiǎng)。
目 錄
第1章 初等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
1.1 數(shù)的認(rèn)識(shí)(1)——自然數(shù)、整數(shù)
1.2 數(shù)的四則運(yùn)算
1.3 整數(shù)的除法:商和余數(shù)
1.4 構(gòu)成像鐘表一樣的環(huán)狀序列
1.5 倍數(shù)和因數(shù)
1.6 合數(shù)和質(zhì)數(shù)
1.7 哥德巴赫猜想
1.8 大數(shù)的認(rèn)識(shí)
1.9 時(shí)間和日期中的數(shù)學(xué)知識(shí)
1.10 平方和平方根、立方和立方根
1.11 冪運(yùn)算
1.12 數(shù)的認(rèn)識(shí)(2)——分?jǐn)?shù)
1.13 數(shù)的認(rèn)識(shí)(3)——小數(shù)
1.14 整數(shù)商和浮點(diǎn)數(shù)商
1.15 小數(shù)在計(jì)算機(jī)中無法精確表示
1.16 數(shù)的認(rèn)識(shí)(4)——有理數(shù)和無理數(shù)
1.17 整數(shù)的放大與縮小
1.18 小數(shù)的放大與縮小
1.19 分?jǐn)?shù)和百分?jǐn)?shù)
1.20 向上取整和向下取整
1.21 取整和四舍五入
1.22 浮點(diǎn)數(shù)的整數(shù)商和余數(shù)
1.23 累加∑和連乘∏
1.24 上標(biāo)和下標(biāo)
1.25 遞推
1.26 數(shù)學(xué)和生活中的循環(huán)
1.27 一些特殊的數(shù)
1.28 函數(shù)的初步認(rèn)識(shí)
1.29 冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)
1.30 增長很快的運(yùn)算:指數(shù)運(yùn)算和階乘
1.31 其他數(shù)學(xué)知識(shí)
第2章 數(shù)列問題及遞推和遞歸
2.1 數(shù)列及相關(guān)問題
2.2 等差數(shù)列和等比數(shù)列
2.3 斐波那契數(shù)列
2.4 數(shù)列遞推的例子
2.5 數(shù)學(xué)歸納法
2.6 遞歸和遞歸函數(shù)
2.7 遞歸方法應(yīng)用實(shí)例
2.8 數(shù)列問題實(shí)例——遞推和遞歸求解
2.9 遞推和遞歸總結(jié)
2.10 遞歸存在的問題及解決方法
2.11 整數(shù)劃分問題
第3章 初等幾何
3.1 三角形的判定
3.2 多邊形的判定
3.3 凸多邊形和凹多邊形
3.4 勾股定理
3.5 勾股數(shù)
3.6 銳角三角形和鈍角三角形的判定
3.7 周長、面積、表面積和體積
3.8 圓周率的故事
3.9 內(nèi)角和、角度和弧度
3.10 海倫—秦九韶公式
3.11 直角坐標(biāo)系和距離公式
3.12 網(wǎng)格坐標(biāo)系
3.13 從一維到二維再到三維
第4章 進(jìn)制及進(jìn)制轉(zhuǎn)換
4.1 數(shù)位和計(jì)數(shù)單位
4.2 科學(xué)記數(shù)法及浮點(diǎn)數(shù)的由來
4.3 進(jìn)制及十進(jìn)制
4.4 二進(jìn)制
4.5 二值的表示
4.6 計(jì)量數(shù)據(jù)大小的單位
4.7 八進(jìn)制和十六進(jìn)制
4.8 其他進(jìn)制
4.9 二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換
4.10 其他進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制
4.11 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制
4.12 理解整型(int, long long)的范圍
4.13 位運(yùn)算及應(yīng)用
4.14 原碼、反碼、補(bǔ)碼
4.15 標(biāo)準(zhǔn)模板庫中的位組
4.16 有符號(hào)和無符號(hào)整數(shù)的溢出問題
第5章 數(shù)論基礎(chǔ)
5.1 整除、因數(shù)和倍數(shù)
5.2 質(zhì)數(shù)及篩選法
5.3 帶余數(shù)除法
5.4 最大公約數(shù)理論及應(yīng)用
5.5 格點(diǎn)問題
5.6 擴(kuò)展歐幾里得算法
5.7 唯一分解定理及應(yīng)用
5.8 求n!的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)因數(shù)分解式
5.9 同余理論及應(yīng)用
5.10 數(shù)論倒數(shù)——a對(duì)模m的逆
5.11 同余方程及同余方程組
5.12 歐拉函數(shù)
5.13 快速冪算法
第6章 初等代數(shù)
6.1 初等代數(shù)的研究內(nèi)容
6.2 單項(xiàng)式與多項(xiàng)式
6.3 一元一次方程
6.4 一元二次方程
6.5 二元一次方程組
6.6 不定方程(組)
6.7 線性方程組
6.8 矩陣和矩陣的乘法運(yùn)算
第7章 集合論
7.1 集合的概念
7.2 子集及冪集
7.3 集合的運(yùn)算
7.4 STL中的集合(set)
7.5 有限集的計(jì)數(shù)問題
7.6 容斥原理
7.7 元組
7.8 STL中的數(shù)對(duì)(pair)
7.9 笛卡兒積
7.10 關(guān)系
7.11 關(guān)系的表示——關(guān)系矩陣
7.12 等價(jià)關(guān)系
第8章 組合數(shù)學(xué)
8.1 加法原理和乘法原理
8.2 排列和組合
8.3 楊輝三角
8.4 全排列及排列的字典序
8.5 排列組合問題求解
8.6 特殊的排列組合問題
8.7 第二類斯特林?jǐn)?shù)和Bell數(shù)
8.8 小球放盒子問題
8.9 卡特蘭數(shù)列及其應(yīng)用
8.10 抽屜原理(鴿巢原理)
第9章 圖論基礎(chǔ)
9.1 從哥尼斯堡七橋問題說起
9.2 無向圖和有向圖
9.3 完全圖和有向完全圖
9.4 二分圖與完全二分圖
9.5 頂點(diǎn)的度數(shù)及相關(guān)問題
9.6 路徑
9.7 連通性問題
9.8 權(quán)值、有向網(wǎng)和無向網(wǎng)
9.9 圖的存儲(chǔ)
9.10 可行遍性問題
9.11 最小生成樹問題
9.12 最短路徑問題
第10章 樹及二叉樹
10.1 樹的概念
10.2 二叉樹
10.3 特殊的二叉樹
10.4 二叉樹計(jì)數(shù)問題
10.5 樹和二叉樹的存儲(chǔ)
10.6 二叉樹的前序、中序和后序遍歷
10.7 二叉樹的恢復(fù)
10.8 m叉樹及相關(guān)問題
10.9 前綴、中綴、后綴表達(dá)式
第11章 概率論基礎(chǔ)
11.1 概率
11.2 中位數(shù)
11.3 均值和期望
11.4 隨機(jī)數(shù)函數(shù)
第12章 邏輯學(xué)基礎(chǔ)
12.1 邏輯運(yùn)算和邏輯型數(shù)據(jù)
12.2 邏輯學(xué)和數(shù)理邏輯
12.3 命題及真值
12.4 聯(lián)結(jié)詞
12.5 邏輯推理
第13章 編碼及譯碼
13.1 從學(xué)號(hào)和身份證號(hào)說起
13.2 西文字符的編碼——ASCII編碼
13.3 定長編碼和變長編碼
13.4 Huffman編碼
13.5 譯碼問題及前綴碼
第14章 博弈論基礎(chǔ)
14.1 從取石頭游戲說起
14.2 必勝態(tài)和必?cái)B(tài)及相互轉(zhuǎn)換
14.3 尼姆(Nim)博弈游戲
第15章 算法及算法復(fù)雜度
15.1 算法的基本概念
15.2 評(píng)價(jià)算法優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)
15.3 算法效率的度量及算法復(fù)雜度
15.4 算法時(shí)間復(fù)雜度的漸進(jìn)分析和表示
15.5 最好、最壞和平均情況
15.6 對(duì)數(shù)運(yùn)算及其運(yùn)算規(guī)律
15.7 基本的算法復(fù)雜度模型
15.8 遞歸算法的時(shí)間復(fù)雜度
后記
附錄 課程資源使用指南