计算机程序设计艺术 卷2 半数值算法 第3版 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

《计算机程序设计艺术》系列被公认为计算机科学领域的杰出之作，深入阐述了程序设计理论，对计算机领域的发展有着极为深远的影响。本卷为系列的第 2卷，讲解了半数值算法，分“随机数”和“算术”两章。书中总结了主要算法范例及这些算法的基本理论，广泛剖析了计算机程序设计与数值分析间的相互联系。

目录

第3 章随机数 1

3.1.　引言　1

3.2.　生成均匀的随机数　8

3.2.1.　线性同余法　8

3.2.1.1.　模的选择　9

3.2.1.2.　乘数的选择　13

3.2.1.3.　势　18

3.2.2.　其他方法　20

3.3.　统计检验　32

3.3.1.　研究随机数据的一般检验过程　32

3.3.2.　经验检验　46

*3.3.3.　理论检验　60

3.3.4.　谱检验　70

3.4.　其他类型的随机量　90

3.4.1.　数值分布　90

3.4.2.　随机抽样和洗牌　107

*3.5.　什么是随机序列？　113

3.6.　小结　139

第4　章算术　147

4.1.　按位记数系统　147

4.2.　浮点算术　163

4.2.1.　单精度计算　163

4.2.2.　浮点算术的精度　175

*4.2.3.　双精度计算　188

4.2.4.　浮点数的分布　194

4.3.　多精度算术　203

4.3.1.　经典算法　203

*4.3.2.　模算术　218

*4.3.3.　乘法有多快？　225

4.4.　进制转换　245

4.5.　有理数算术　254

4.5.1.　分数　254

4.5.2.　**大公因数　256

*4.5.3.　对欧几里得算法的分析 . .　274

4.5.4.　分解素因数　293

4.6.　多项式算术　324

4.6.1.　多项式除法　325

*4.6.2.　多项式的因子分解　340

4.6.3.　幂的计算　358

4.6.4.　多项式求值　378

*4.7.　对幂级数的操作　409

习题答案　420

附录A　数值表　572

附录B　记号索引　576

附录C　算法和定理索引　580

人名索引　582

索引　592

高德纳（Donald E. Knuth）杰出计算机科学家，算法与程序设计技术的先驱者、斯坦福大学计算机系荣休教授、计算机排版系统TEX和METAFONT字体系统的发明人，因诸多成就以及大量富于创造力和具有深远影响的作品（19部书，160篇论文）而誉满全球。近些年，他将精力全部投入到《计算机程序设计艺术》七卷集的史诗般创作中。Knuth教授获得过许多奖项和荣誉，包括美国计算机协会图灵奖、美国国家科学奖章、美国数学学会的斯蒂尔奖，以及因发明先进技术于1996年荣获的京都奖。1996年，设立了以其名字命名的Donald E. Knuth奖，授予那些为计算机科学基础做出杰出贡献的人。

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梦想之岁想即我相信，有梦想就要大声说出来

其实，这句话可不只是听起来很励志，而且是有科学性的。先，你敢说出来，就等于是对自己有了个正式的承诺；其次，你将之宣告到公开的平台，就产生了社交效应。其中，有一部分人会加入，一部分人会鼓励你，还有一部分人会监督你，这“一言既出”对后续行动的推进是十分重要的

我一直坚信，每个人出现在你的生命中都并非偶然，他们不会无缘无故也来到自己面前，只不过有的人和自己的交集深一些，有的则浅一些，但他们的出现会给我们带来些自己不知道的信息，而我们应该善于捕捉这些信息。

罗瓦涅米是通向北极圈的大门，离北极圈只有六公里的距离，它是芬兰最北部拉普兰地区的省会城市。北纬66度32分35秒是一条特殊的纬线，跨过这条纬线，就标志着你已经进入神秘的北极圈之内。而比这条纬线更出名的是官方认可的圣诞老人村。全年三百六十五天，世界各地的人们慕名而来，都想看看这个身着红袍，有着白色大胡子的圣诞老人。

我们家习惯在圣诞节的前夜给孩子们准备好一份礼物，作为他们努力一年的奖赏。我和太太总是悄悄地在前一晚把礼物藏起来，第二天待他们醒来给他们惊喜。渐渐地，这个节日和送礼物的习惯也成了我们家生活的一部分。每年期盼着年末礼物的大儿子自然也很喜欢这个节日，对圣诞老人充满了好奇和期待。殊不知这世上哪有什么圣诞老人，都是可怜天下父母心。不过不要紧，我这当父亲的不就是想帮他圆梦吗？趁着他还相信有圣诞老人的时候，我这个爸爸还是能有点“魔法”带他去圆梦的。

做事情是一定会遇到各种困难。有困难千万不要怕辛苦，而且永远要抱有“下一步”的思维，再坚持想想办法，再多做一步，可能成功就在拐角处。我们每一次避开的辛苦都可能是超越别人和超越自己的最快路径。没有人愿意一直面对困难——大家都想舒服，你若选择辛苦，那是不是老天已经帮你过滤掉了很多竞争对手？因而不妨这样想：每一个困难，其实都是次考验，每一个困难背后可能都隐藏着 “红利”。

通过这个事情，我明白在信息不对称的情况下，我们很容易开自己的感觉或抑象去放大困难的程度。如果自己不坚持去查证事实的话，很容易被自已的主观经验限制而选择退缩不前。

这让我想起那句话：做，就是解决当下焦虑的最好办法。

我相信，有梦想就要大声说出来！

其实，这句话可不只是听起来很励志，而且是有科学性的。首先，你敢说出来，就等于是对自己有了一个正式的承诺；其次，你将之宣告到公开的平台，就产生了社交效应。其中，有一部分人会加入，一部分人会鼓励你，还有一部分人会监督你，这“一言既出”对后续行动的推进是十分重要的。

编辑推荐

“计算机科学既壮观又幽美，我尝试尽自己所能，以十分恰当的方式来解释我所了解的某些片断。很显然，我自己并没有任何超自然能力，但的确很喜欢讲述那些似乎静静地等待着人们去讲出来的故事。写书跟讲故事十分类似。”

——图灵访谈之专访Donald E. Knuth

《计算机程序设计艺术》系列作品被公认为是对计算机科学的论述，曾在1999年被《美国科学家》期刊评选为20世纪相当重要的12部学术专著之一。这一宏伟浩大的工程始于1962年，计划出版7卷，目前已经出版了4卷。数十年来，这本书一直是广大学生、研究人员和业内人士学习程序设计理论和实践的无价之宝，书中各处无不体现着作者渊博的学识、严谨的治学态度，以及深刻的洞察力。该套书自出版以来，广受赞许，并对无数读者产生了极其深远的影响。

《计算机程序设计艺术》堪称计算机科学领域的瑰宝。从事研究的人惊艳于其精美优雅的分析，而普通程序员则一直在卓有成效地利用书中提供的各种方案解决日常问题。这些书展现了作者的博观、清晰和幽默，所有的人钦佩不已。高德纳是算法和程序设计领域的先驱者，对计算机科学发展史也有着深入的研究，书中在介绍众多理论的同时，也给出了相关的历史和发展历程，成为本书的一大特色。

媒体评论

这是一部包含一切基础算法的宝典，是它教给了这一代软件开发人员关于计算机程序设计的绝大多数知识。

——Byte杂志1995年9月刊

我简直说不清楚这些书给我的学习和娱乐带来了多少欢乐时光。我在各种场合一有空仔细研读，在车上，在餐馆，上班时，回到家里……甚到有次观看我儿子的球赛，趁他没上场的时候，我还拿出来看了一阵子。

——Charles Long

如果你自以为是一个很好的程序员，请去读读高德纳的《计算机程序设计艺术》吧……要是你真把它读下来了，毫无疑问可以给我递简历了。

——