未来算法 下一个十年赢在计算思维

"1. 算法是未来的基石，思维是底层的架构。这本书用4大算法+4种思维，给你AI时代的制胜武器。讲述的是前沿趋势，教授的是底层思维，赋能的是职场人。 2. 学会了计算思维，具备了数据素养，你就可以看透互联网世界和AI是怎么运作的，也就掌握了一种解决大规模复杂问题的方法。这种方法将成为你在工作和生活中的有力助推。 3. 计算机科学家诸葛越新作！吴军作序，沈向洋、王小川、郝景芳诚意推荐。 4. 随书附赠“下一个十年赢在计算思维”超浓缩思维导图。 "

我们的未来，是人和机器一起仰望星空的时代。
这本书用通俗易懂的语言和生动活泼的例子，介绍了有关“未来算法”的新知识，重点拆解了排序、分类、搜索、递归几大基本的未来算法，轻松讲述了数据结构、模式识别、抽象、优化的定义和应用，并提出了“计算思维”的新概念。
计算思维，简单地说就是计算机怎么解决世界上的问题。
计算思维可以让你像计算机一样思考。学会了计算思维，你可以看透互联网世界和AI是怎么运作的，你也就学会了一种解决大规模复杂问题的方法。
计算思维会给你一套现代的交往语言。它是现代社会的思维方式，它所提供的一套语言，比如算法、数据、模型、迭代、AI 等是现代人交往的语言。
计算思维可以帮你优化每日的生活和工作，也可帮你解决人生的复杂问题，比如如何管理时间，如何分配资源，如何找工作或伴侣，如何理解和驾驭AI。
这本书会给你提供一种全新的看世界的视角，让你掌握现代信息运作的奥秘。作者认为，未来的十年是算法发展的黄金十年。在这样的时代背景下，如果能掌控计算思维，你就会在工作和成长中脱颖而出，赢在下一个十年。

诸葛越，她是学霸——美国斯坦福大学计算机硕士与博士，纽约州立大学石溪分校应用数学硕士，曾就读于清华大学计算机科学与技术系。 她是互联网企业高管——Hulu（葫芦软件）公司全球研发副总裁、中国研发中心总经理，曾任览盛移动科技有限公司联合创始人兼首席执行官，雅虎北京全球研发中心产品总监，微软北京研发中心项目总经理。 她还是两个孩子的妈妈——开设有微信公众号“东西方教育”，大儿子已在英国剑桥大学攻读自然学科。

推荐序智能时代的通识教育
前言操纵未来世界的算法
第一部分基石
第1章分解问题：从炒鸡蛋到无人驾驶
004炒鸡蛋
007短视频推荐
010无人驾驶
013办婚礼
014分解问题和编程
第2章排序算法：巴比伦的泥板
022抓牌
023开学典礼
029算法的特性
0321万件衣服
035积分送好礼
036小明有限的脑空间
038用排序思维来做时间管理
第3章分类算法：全世界所有的东西
046男孩女孩看电影
048大孩子、小孩子
051微博热搜
053直到
055再抓牌
057全世界所有的东西
059分类树
061世界杯赌球骗局之二分法
063无人驾驶交通标志的识别
065人脸识别是个分类问题
068人脸识别分类算法
071分类算法的特性
073用分类思维来解除焦虑
074要事先行：四象限法则
第4章搜索算法：找到牛津大学
083怎么在书架上找到一本书
088谁和你一样大
092找到一家满意的餐馆
094你的手机通信录
095过滤
096选购汽车
098找到牛津大学
102搜索引擎是怎么工作的
107从搜索到推荐
108用搜索思维来找工作
第5章递归算法：洋葱、汉诺塔和昨天的你
114报数
116洋葱的面积
117珍珠心
119花菜
120中国有多少人
123最短路径
127世界末日的汉诺塔
132斐波那契的兔子
135昨天的你
第二部分架构
第6章数据结构：皇室家谱和继承
142配对的袜子
145队列
147插队
148恺恺的抽屉
150摆渡车
152歌单、菜单和名字
154朋友圈
156家谱
157二叉树
159爬树
162皇室家谱和继承
163人气网红
165大数据与云计算
第7章模式识别：会扫地的机器人
172大城市、中城市、小城市
175拿铁、卡布奇诺、馥芮白
178机器人包包
179红绿蓝紫灯
182升级版包包
185填满正方形
190画圈的博博
193电子老鼠走迷宫
195扫地机器人
200咳嗽声识别新冠
202认清本质，识别规律，预测未来
第8章抽象：10根手指了我们的想象
210公交车导航
211社交网络
214电梯的按钮
216订单的一生
21810根手指了我们的想象
221手机上的数字键盘
223三种颜色的电视
225简易二维码
229加密和解密
231为什么间谍要拿一本书
233物理世界到数字世界的抽象
237忽略细节，注重要素
第9章优化：如何找到很好伴侣
242找到很好伴侣
246逃生算法
252穷举是个笨办法
254优化和很优
257完成你的新年愿望清单
263清理房间和清理大脑
267旅行中的推销员
274翻过山丘
279计算复杂性
283让随机带给我们惊喜
第三部分未来
第10章AI和未来计算
293孩子是如何学会区分苹果和香蕉的
296AlphaGo下围棋
298AI是怎么写唐诗、宋词和《红楼梦》的
300神经网络
305机器人约会
309诊断癌症患者
313嗅觉AI
315AI时代刚刚开始
结语计算思维是一种时代技能
后记
致谢

     第1章 分解问题：从炒鸡蛋到无人驾驶 在这个开篇短章中，我将介绍计算思维中看似最简单但其实不错大的概念：分解问题。在图卜1中，大家可以看到，分解问题是计算思维这栋房子的“屋顶”。问题被分解后，各类算法才能上阵发挥作用。 分而治之、各个击破是兵家常用的策略。分解问题就是分治法。兵法讲了分治法的“道”，而计算思维介绍分治法的“术”，也就是具体什么是分解问题，怎么分，怎么表示，分了以后怎么一步步地做，最后怎么正确地解决问题。 计算机既聪明又强大，它可以完成登月、自动导航、构建VR之类的特别有意思但人类还做不好或做不到的事情，它还可以下围棋，打败世界冠军。但是，计算机做到这些事，凭的是它的速度超快。计算机没有办法“一览众山小”，它只能一棵树～棵树地看，一朵花一朵花地数。计算机最核心的部件做的是极其严格、死板、正确、简单的操作。从简单操作到强大应用，计算机所使用的方法就是分解问题。 计算机能把复杂的大事情分解成多个简单的小事情，把一个大问题分解成若干小问题，然后逐个击破。分解问题听上去简单，但是我们需要用清晰的逻辑和流程来表现它，计算机才能理解和执行任务． 炒鸡蛋 举个例子，菜谱使用的就是一种标准的分解问题的表现方式，一个不会做菜的人看到菜谱可以一步步炒出一道菜。计算机算法就像菜谱，任何一台计算机接受一个算法都可以同样地完成一项任务。 下面我们就先用简单的菜谱来举例，介绍分解问题中的两个概念：串行和并行。 试想，如果世界上真有炒鸡蛋的菜谱，它会是怎么样的？它会分为以下几步：（1）准备原料，（2）炒蛋，（3）盛到盘子里。注意，这三步需要一步一步地进行，顺序不能颠倒，不能先盛盘再炒蛋。顺序执行，就是计算机语言所说的串行。 这三个步骤也可以用一个非常简单的流程图（见图1-3）来表示。对于串行的事情，做事只能按照给定的先后顺序来。 分解问题不限于一个层次。大步骤可以再继续分解细化。比如，如果一个人还是不理解怎么炒蛋，那么我们可以把上面的步骤细化，第二步“炒蛋”可以再次分解为：（2．1）把油下锅，（2．2）把蛋下锅，（2．3）翻炒5分钟。这三个小步骤也需要串行（见图1-4）。 那什么是并行呢？在第二步的同时，也就是炒蛋的同时，我们可以把盘子准备好，这就叫并行。简单地说，并行就是在同样的时间里同时做多件事。在图1-5所示的流程图里，并行被表示为不同的通道。大家可以看到，并行的两个通道上的任务2和2A可以同时做，但是2和2A必须都发生在任务1之后，任务3之前。 那么分解问题要分解到什么程度呢？我们再用上面的菜谱来打比方，把做菜的过程分解到看菜谱的人看到以后会做就行了。比如，拿盘子这件事一般人都会拿，至于这个人是用左手去拿，还是用右手去拿，写菜谱的人可以不管。只要那个人能准时在炒蛋完成的时候把盘子拿来就行了。 拿盘子这个操作，就等同于我们后面要大篇幅介绍的算法。这件事我们一看就会，还可以请别人代做。分解问题，最终要把问题分解成可以用一台计算机使用算法来解决的问题。 说到这里，你可能会感到疑惑，炒蛋的步骤可以分解，可你还是不知道计算机是怎么完成复杂任务的。其实，计算机实际做的事情确实要更复杂、更难、更耗时间，要求也更高。但复杂的任务也需要优选行分解，基本思路还是一样的。我们来看看短视频推荐和无人驾驶。 P3-6