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本書以數(shù)學(xué)為切入點(diǎn)，以Python編程語言為工具，介紹大量流行的編程題目的解題思路，并且提供了多種解題方案。本書涉及的編程題目領(lǐng)域廣泛，包括數(shù)字類題目、圖形類題目、字符串類題目、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類題目以及游戲類題目等，由淺入深地訓(xùn)練讀者的編程思維能力。通過本書的學(xué)習(xí)，讀者可以掌握使用編程工具解決問題的核心思路，并能夠獨(dú)立思考和解決各種場景下的編程問題。 對于從未接觸過編程的人員來說，本書以問題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法，因?yàn)橛腥で覐?qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐，非常適合初學(xué)者快速入門。對于編程人員來說，本書介紹的解題思路和算法可以幫助編程人員提高代碼質(zhì)量。本書也適合編程領(lǐng)域的求職者使用，書中提供的編程題目很多都是面試中常見的算法問題。

本書以數(shù)學(xué)為切入點(diǎn)，介紹用編程來解決數(shù)學(xué)問題，其中涉及的算法和游戲相關(guān)的題目也與數(shù)學(xué)相關(guān)。
本書針對有興趣學(xué)習(xí)編程的初學(xué)者編寫。本書不僅介紹Python編程的基本概念與入門知識(shí)，還介紹了大量常見的算法和游戲編程示例，其目的是鍛煉讀者的編程思維和提升動(dòng)手能力。
本書以問題驅(qū)動(dòng)為主線通過提出一系列問題，然后介紹如何使用編程這種工具來解決它！這也是本書的獨(dú)特之處。
你會(huì)發(fā)現(xiàn)，本書每一節(jié)的開頭首先會(huì)提出一個(gè)問題，當(dāng)你看到問題時(shí)，可以先思考如何解決，嘗試自己動(dòng)手編程來解決此問題，無論你是否能夠成功解決，思考的過程都能使你受益，自主嘗試解決后，再繼續(xù)閱讀書中提供的解題思路與方法，終與自己的思考結(jié)果相結(jié)合，從而不斷進(jìn)步。
本書涉及的題目分為三大類，一類是數(shù)學(xué)題目，這些題目很多都是中學(xué)學(xué)過的，如數(shù)學(xué)問題、幾何圖形相關(guān)的問題，看起來很簡單，但也需要讀者對問題進(jìn)行思考與分析，設(shè)計(jì)出合適的算法編寫程序來解決；第二類是算法問題，這類問題大都是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題，如列表、棧、樹、圖等，對于這類問題，本書會(huì)給出概念和原理，即使你沒有學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也一樣可以輕松理解；第三類是游戲問題，這類問題也可以看作數(shù)學(xué)應(yīng)用題以游戲的方式呈現(xiàn)出來，其中很多題目來自生活中的場景，如何將生活場景問題進(jìn)行抽象，之后通過編程的方式解決，是本類問題的核心。
從數(shù)學(xué)問題到算法問題，再到游戲問題，每一類問題都會(huì)有多種題目，通過練習(xí)解答更多的題目，你的編程技藝和抽象思維能力也就在不知不覺中大幅提升了。
通過學(xué)習(xí)本書你會(huì)發(fā)現(xiàn)，編程并不是只有專業(yè)人士才能干的事，任何人只要有興趣都可以學(xué)會(huì)它，重要的是你可以用編程來解決問題！

首先感謝讀者愿意花時(shí)間閱讀本書。選擇本書說明你了解編程，或者至少對編程有興趣。本書定義為一本計(jì)算機(jī)科學(xué)的編程書其實(shí)并不確切，因?yàn)闀胁⒉粫?huì)介紹晦澀難懂的編程語言語法，也不會(huì)介紹實(shí)際應(yīng)用中的項(xiàng)目開發(fā)方法，本書只是提供了一系列的問題，然后介紹如何使用編程這種工具來解決它。但是將本書定義為數(shù)學(xué)學(xué)科的圖書也不正確，雖然書中很多問題與數(shù)學(xué)有關(guān)，有時(shí)甚至需要我們了解底層的數(shù)學(xué)原理才能解決，但是同樣，對于本書來說，數(shù)學(xué)也是解決問題的工具。那么，我們姑且稱此書為問題之書吧。
閱讀任何一本書的過程實(shí)際上都是一種學(xué)習(xí)的過程，你現(xiàn)在關(guān)心的應(yīng)該是如何學(xué)習(xí)本書，以及本書能夠帶給你什么。首先，閱讀本書需要有一定的編程基礎(chǔ)，至少了解和學(xué)習(xí)過一門編程語言，當(dāng)然如果掌握了Python編程語言就好不過了。在本書中，每一節(jié)的開頭都會(huì)提出一個(gè)問題，當(dāng)你看到問題時(shí)，可以先思考如何解決，嘗試自己動(dòng)手編程來解決此問題，無論你是否能夠成功解答，思考的過程都能使你受益，自主嘗試解答后，再繼續(xù)閱讀書中提供的解題思路與方法，終與自己的思考結(jié)果相結(jié)合，從而不斷進(jìn)步。
在章節(jié)安排上，本書共13章。除了第1章與第13章之外，每一章都是一個(gè)獨(dú)立的專題，并沒有嚴(yán)格的先后順序。因此，如果你在閱讀本書時(shí)對某一章節(jié)的內(nèi)容不太感興趣，完全可以跳過它。但是筆者依然建議按照書中章節(jié)的安排順序進(jìn)行閱讀，從易到難的學(xué)習(xí)節(jié)奏對大多數(shù)讀者來說是更科學(xué)的。本書中的示例題目收集自互聯(lián)網(wǎng)上流行的編程訓(xùn)練集，筆者對其中的題目大多都進(jìn)行了修正和改編，以期更適合入門級(jí)的讀者學(xué)習(xí)。
第1章是本書的入門章節(jié)，本書中提供的問題解答示例都是以Python編程語言為基礎(chǔ)進(jìn)行編程解答的，因此讀者需要對Python編程語言本身有簡單的了解。在本章中，將首先為讀者介紹Python語言在編程領(lǐng)域的用武之地，本書之所以選擇Python作為主語言，正是由于其擁有使用簡單、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。你完全不需要擔(dān)心沒有基礎(chǔ)能否順利地學(xué)習(xí)，本章會(huì)對Python中核心的基礎(chǔ)語法進(jìn)行介紹，只要掌握了這些技能，閱讀本書的后續(xù)章節(jié)就不會(huì)有任何障礙。本章也將帶領(lǐng)讀者一起安裝完成Python編程所需的相關(guān)開發(fā)環(huán)境。
第2章以數(shù)學(xué)為切入點(diǎn)，介紹編程在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用方式，也將向讀者介紹一些基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)原理知識(shí)，幫助讀者理解程序的工作原理。
第3、4章提供了一系列與數(shù)字相關(guān)的編程題。第3章主要介紹特殊的數(shù)字，比如阿姆斯特朗數(shù)、回文數(shù)、完全平方數(shù)等。第4章主要介紹與數(shù)字計(jì)算相關(guān)的編程題，例如二進(jìn)制運(yùn)算、分?jǐn)?shù)運(yùn)算等。通過這些題目的練習(xí)，能夠使讀者更加深刻地理解二進(jìn)制，運(yùn)用二進(jìn)制。
第5章介紹的編程題都與幾何圖形相關(guān)，與圖形相關(guān)的題目能夠鍛煉大腦的抽象思維能力。本章提供的題目重點(diǎn)關(guān)注生活中幾何圖形的點(diǎn)、線、面的關(guān)系，其中可能會(huì)使用到一些簡單的幾何定理，但更多需要讀者對問題進(jìn)行思考與分析，設(shè)計(jì)出合適的算法來編寫程序解決問題。
第6、7章的題目都與字符相關(guān)，字符與字符串的操作是實(shí)際編程工作中非常重要的技能，因此本章提供的題目相對更加面向應(yīng)用，在計(jì)算機(jī)語義識(shí)別、數(shù)據(jù)整理與報(bào)表等諸多領(lǐng)域，字符串操作技術(shù)都有廣泛應(yīng)用。
第8～10章是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的內(nèi)容，通過對數(shù)組、鏈表、堆棧和樹相關(guān)結(jié)構(gòu)的題目進(jìn)行練習(xí)，可以幫助讀者更加深入地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原理以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的巧妙之處。這幾章的題目難度也略高。
第11、12章以游戲的方式來介紹編程題目，在數(shù)學(xué)上，我們也稱此類題目為應(yīng)用題。其中提供的大部分題目都來自生活中的場景，如何將生活場景問題進(jìn)行抽象，之后通過編程的方式解決，是本章的核心內(nèi)容。
第13章是本書的附加章節(jié)，當(dāng)讀者完成本書前12章的學(xué)習(xí)后，相信對編程也會(huì)有新的理解。此時(shí)對于讀者來說，編程不應(yīng)該是結(jié)束，而是新的開始。本章將向讀者介紹更多Python編程領(lǐng)域，例如網(wǎng)站開發(fā)、游戲開發(fā)等，讀者可以選擇自己感興趣的內(nèi)容繼續(xù)深入學(xué)習(xí)。
后，對于本書的出版，感謝支持筆者的家人和朋友，感謝清華大學(xué)出版社王金柱編輯的勤勞付出。在王編輯的指導(dǎo)下，筆者才得以完成本書的章節(jié)規(guī)劃、內(nèi)容修正等工作。重中之重是感謝讀者的耐心，筆者由衷地希望本書可以帶給讀者預(yù)期的收獲。無論是學(xué)習(xí)還是工作，都希望讀者在閱讀本書后能夠更上一層樓。同時(shí)，由于編者水平所限，書中難免出現(xiàn)疏漏和欠妥之處，歡迎讀者批評(píng)指正。
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讀者可用微信掃描下方的二維碼下載本書源代碼。如果在學(xué)習(xí)本書的過程中遇到問題，請聯(lián)系booksaga@163.com，郵件主題為每個(gè)人的Python：數(shù)學(xué)、算法和游戲編程訓(xùn)練營。

張益琿
2021年4月24日

張益琿（網(wǎng)名：琿少）
多年iOS開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，51CTO學(xué)院、CSDN學(xué)院簽約講師 ，主要從事移動(dòng)端應(yīng)用開發(fā)，曾就職于國內(nèi)知名電商網(wǎng)站，從事iOS端應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)開發(fā)與性能優(yōu)化工作。目前在國內(nèi)知名社交產(chǎn)品公司從事IM系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)工作。對iOS開發(fā)、React Native和Flutter跨平臺(tái)開發(fā)及JavaScript前端開發(fā)都擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。已出版《iOS開發(fā)實(shí)戰(zhàn)：從零基礎(chǔ)到App Store上架》《React Native全教程：移動(dòng)端跨平臺(tái)應(yīng)用開發(fā)》《iOS開發(fā)實(shí)戰(zhàn)：從零基礎(chǔ)到上架App Store（第3版）》《Swift從零到精通iOS開發(fā)》等多本編程著作。開源中國特邀技術(shù)專家，發(fā)表相關(guān)技術(shù)博客400余篇，訪問量100萬余次。

第1章 走進(jìn)Python世界 1
1.1 認(rèn)識(shí)Python 1
1.1.1 Python的由來 1
1.1.2 Python可以做什么 2
1.2 開發(fā)環(huán)境準(zhǔn)備 3
1.2.1 安裝Python語言包 3
1.2.2 使用Sublime Text編程工具 4
1.3 編程中的基礎(chǔ)概念 6
1.3.1 面向過程編程中的基礎(chǔ)概念 6
1.3.2 面向?qū)ο缶幊讨械幕A(chǔ)概念 8
1.4 Python語法初步 9
1.4.1 編程風(fēng)格 9
1.4.2 變量與數(shù)據(jù)類型 10
1.4.3 運(yùn)算符 13
1.4.4 流程控制語句 15
1.4.5 常用的數(shù)學(xué)函數(shù) 17
1.4.6 字符串操作相關(guān)方法 18
1.4.7 列表操作相關(guān)方法 20
1.4.8 字典操作相關(guān)方法 20
1.4.9 函數(shù) 21
1.5 Python面向?qū)ο缶幊?22
1.5.1 Python中的類 23
1.5.2 類的繼承 24
1.5.3 模塊和包的應(yīng)用 25
本章結(jié)語 27
第2章 編程與數(shù)學(xué) 28
2.1 二進(jìn)制運(yùn)算 28
2.1.1 計(jì)算機(jī)的思考方式 29
2.1.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式 30
2.2 靈活使用程序打印數(shù)據(jù) 31
2.2.1 小試牛刀打印乘法口訣表 31
2.2.2 小試牛刀打印簡單圖形 33
2.3 小試牛刀簡易計(jì)算器 36
2.3.1 接收用戶輸入 37
2.3.2 在終端運(yùn)行的簡易計(jì)算器 38
本章結(jié)語 40
第3章 有趣的數(shù)字特殊數(shù) 41
3.1 阿姆斯特朗數(shù) 41
3.1.1 什么是阿姆斯特朗數(shù) 42
3.1.2 算法與實(shí)現(xiàn)判斷一個(gè)數(shù)是否為阿姆斯特朗數(shù) 42
3.2 自除數(shù) 43
3.2.1 算法與實(shí)現(xiàn)篩選自除數(shù) 43
3.2.2 使用高級(jí)循環(huán)方法對代碼進(jìn)行優(yōu)化 44
3.3 完全平方數(shù) 45
3.3.1 算法實(shí)現(xiàn)四平方數(shù)和定理 45
3.3.2 編程實(shí)現(xiàn)解決完全平方數(shù)問題 46
3.4 強(qiáng)整數(shù) 47
3.4.1 編程實(shí)現(xiàn)篩選強(qiáng)整數(shù) 47
3.4.2 代碼改進(jìn)強(qiáng)整數(shù)檢索上限的尋找 48
3.5 回文數(shù) 48
3.5.1 編程實(shí)現(xiàn)判斷回文數(shù) 48
3.5.2 代碼改進(jìn)求回文素?cái)?shù) 49
3.6 丑數(shù) 50
3.6.1 編程實(shí)現(xiàn)如何判斷丑數(shù) 51
3.6.2 代碼改進(jìn)嘗試找到第n個(gè)丑數(shù) 52
3.6.3 代碼改進(jìn)解決丑數(shù)擴(kuò)展問題 53
3.6.4 算法改進(jìn)使用二分查找第n個(gè)丑數(shù) 53
3.7 完美數(shù) 55
3.7.1 完美數(shù)的故事 55
3.7.2 編程實(shí)現(xiàn)如何判斷完美數(shù) 55
3.8 快樂數(shù) 56
3.9 順次數(shù) 57
3.10 步進(jìn)數(shù) 58
3.11 中心對稱數(shù) 60
3.11.1 編程實(shí)現(xiàn)通過字典映射來判斷中心對稱數(shù) 60
3.11.2 代碼改進(jìn)查找指定位數(shù)的中心對稱數(shù) 60
3.11.3 代碼改進(jìn)確定中心對稱數(shù)的個(gè)數(shù) 61
3.12 累加數(shù) 63
3.13 易混淆數(shù) 64
本章結(jié)語 65
第4章 有趣的數(shù)字?jǐn)?shù)字計(jì)算 66
4.1 二進(jìn)制相關(guān)運(yùn)算 66
4.1.1 編程實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制求和 66
4.1.2 編程實(shí)現(xiàn)求十進(jìn)制數(shù)的反碼 67
4.1.3 編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算漢明距離 68
4.1.4 代碼改進(jìn)求二進(jìn)制數(shù)中1的長間距 69
4.1.5 代碼改進(jìn)顛倒二進(jìn)制數(shù) 70
4.2 玩轉(zhuǎn)四則運(yùn)算 70
4.2.1 編程實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)的各位相加 71
4.2.2 編程實(shí)現(xiàn)不用加減乘除運(yùn)算符做加法 72
4.2.3 代碼改進(jìn)求階乘的尾數(shù) 73
4.3 數(shù)字間的特殊運(yùn)算 74
4.3.1 編程實(shí)現(xiàn)平方根函數(shù) 74
4.3.2 編程實(shí)現(xiàn)求平方數(shù)之和 75
4.3.3 編程實(shí)現(xiàn)判斷一個(gè)數(shù)是否為某數(shù)的冪次方 75
4.4 計(jì)算質(zhì)數(shù) 76
4.4.1 編程實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)質(zhì)數(shù)個(gè)數(shù) 76
4.4.2 編程實(shí)現(xiàn)深度判斷二進(jìn)制數(shù)中特殊數(shù)的個(gè)數(shù) 78
4.5 數(shù)字轉(zhuǎn)換 79
4.5.1 編程實(shí)現(xiàn)整數(shù)轉(zhuǎn)換 79
4.5.2 編程實(shí)現(xiàn)整數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 80
4.5.3 編程實(shí)現(xiàn)將分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換成小數(shù) 81
4.5.4 編程實(shí)現(xiàn)羅馬數(shù)字轉(zhuǎn)整數(shù) 83
4.5.5 代碼改進(jìn)整數(shù)轉(zhuǎn)羅馬數(shù)字 84
本章結(jié)語 85
第5章 圖形世界的點(diǎn)線面 86
5.1 有趣的點(diǎn)與線 86
5.1.1 編程實(shí)現(xiàn)連點(diǎn)成線 86
5.1.2 編程實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)訪問所有的點(diǎn) 88
5.1.3 編程實(shí)現(xiàn)找到穿過多點(diǎn)的直線 89
5.2 圖形的奧妙 91
5.2.1 編程實(shí)現(xiàn)輸出楊輝三角 91
5.2.2 代碼改進(jìn)嘗試輸出楊輝三角的某一行 92
5.2.3 編程實(shí)現(xiàn)規(guī)劃一個(gè)矩形合理的長和寬 93
5.2.4 編程實(shí)現(xiàn)判斷矩形是否重疊 94
5.2.5 代碼改進(jìn)判斷圓和矩形是否有重疊 95
5.2.6 編程實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)有效三角形的個(gè)數(shù) 97
5.3 周長與面積 98
5.3.1 編程實(shí)現(xiàn)求重疊矩形的面積 98
5.3.2 編程實(shí)現(xiàn)找到小面積的矩形 100
5.3.3 編程實(shí)現(xiàn)求三角形的周長 103
5.3.4 編程實(shí)現(xiàn)求的三角形面積 104
5.4 凸多邊形 105
5.4.1 什么是凸多邊形 105
5.4.2 向量叉乘 106
5.4.3 編程實(shí)現(xiàn)判斷凸多邊形 106
5.5 三維圖形 107
5.5.1 編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算三維形體的表面積 107
5.5.2 代碼改進(jìn)求解三維形體的投影面積 109
本章結(jié)語 110
第6章 探索字符的世界字符串操作 111
6.1 字符串的排列 111
6.1.1 編程實(shí)現(xiàn)格式化字符串 111
6.1.2 編程實(shí)現(xiàn)格式化字符串進(jìn)階 113
6.1.3 編程實(shí)現(xiàn)字符串全排列 114
6.1.4 編程實(shí)現(xiàn)根據(jù)字符出現(xiàn)的頻率進(jìn)行排序 116
6.1.5 編程實(shí)現(xiàn)交換字符 117
6.2 字符串的分割 119
6.2.1 平衡字符串的分割 119
6.2.2 編程實(shí)現(xiàn)分割出回文字符串 120
6.2.3 編程實(shí)現(xiàn)分割字符串獲取分?jǐn)?shù) 121
6.3 字符串的查找與統(tǒng)計(jì) 121
6.3.1 編程實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)連續(xù)字符的長度 121
6.3.2 編程實(shí)現(xiàn)檢查字符串中所有的字符是否 122
6.3.3 編程實(shí)現(xiàn)查找次出現(xiàn)的字符 123
6.3.4 編程實(shí)現(xiàn)求長不含重復(fù)字符的子字符串長度 124
6.3.5 編程實(shí)現(xiàn)查找常用字符 125
6.4 字符串的變換 126
6.4.1 編程實(shí)現(xiàn)字符串平移 126
6.4.2 編程實(shí)現(xiàn)字符串平移加密 127
6.4.3 編程實(shí)現(xiàn)壓縮字符串 128
6.4.4 編程實(shí)現(xiàn)字符串解壓 129
6.4.5 編程實(shí)現(xiàn)將數(shù)字翻譯成字符串 131
本章結(jié)語 132
第7章 探索字符的世界字符串應(yīng)用 133
7.1 單詞提取 133
7.1.1 編程實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)字符串中的單詞個(gè)數(shù) 133
7.1.2 編程實(shí)現(xiàn)返回字符后一個(gè)單詞的長度 134
7.1.3 編程實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)常用的單詞 135
7.1.4 編程實(shí)現(xiàn)拆分單詞 136
7.1.5 編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算單詞的短距離 137
7.2 詞句重組 138
7.2.1 編程實(shí)現(xiàn)從字符串中返回字母組成單詞 138
7.2.2 編程實(shí)現(xiàn)語句逆序 139
7.2.3 編程實(shí)現(xiàn)語句重排 139
7.2.4 編程實(shí)現(xiàn)單詞前綴替換 140
7.3 單詞縮寫 141
7.3.1 編程實(shí)現(xiàn)判斷是否有相同的縮寫 141
7.3.2 編程實(shí)現(xiàn)列舉單詞所有縮寫形式 143
7.4 語句處理 144
7.4.1 編程實(shí)現(xiàn)比較語句的差異 144
7.4.2 編程實(shí)現(xiàn)分析詞組 145
7.5 回文字符串 146
7.5.1 編程實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證回文字符串 146
7.5.2 編程實(shí)現(xiàn)構(gòu)造回文字符串 147
7.5.3 編程實(shí)現(xiàn)找到長的回文子字符串 149
7.5.4 編程實(shí)現(xiàn)拼接構(gòu)成回文串 149
7.6 字符串的復(fù)雜操作 150
7.6.1 編程實(shí)現(xiàn)字符串解碼 150
7.6.2 編程實(shí)現(xiàn)構(gòu)建IP地址 152
7.6.3 編程實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證IP地址的有效性 153
7.6.4 編程實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)模糊匹配 155
本章結(jié)語 156
第8章 玩轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)列表與鏈表 157
8.1 獲取列表中的信息 158
8.1.1 編程實(shí)現(xiàn)尋找列表平衡點(diǎn) 158
8.1.2 編程實(shí)現(xiàn)找到列表中缺失的元素 158
8.1.3 代碼改進(jìn)尋找所有整數(shù)中兩數(shù)之差值的值 159
8.1.4 代碼改進(jìn)根據(jù)條件獲取列表中的值 161
8.1.5 代碼改進(jìn)尋找列表中連續(xù)元素的和的值 161
8.1.6 代碼改進(jìn)尋找列表中長的連續(xù)遞增序列 163
8.1.7 代碼改進(jìn)尋找重復(fù)次數(shù)多的元素 164
8.1.8 代碼改進(jìn)尋找列表的凸點(diǎn) 165
8.2 列表操作 166
8.2.1 編程實(shí)現(xiàn)將列表中的0進(jìn)行后置 166
8.2.2 代碼改進(jìn)遞增列表的合并 167
8.2.3 代碼改進(jìn)向列表中插入元素 169
8.2.4 代碼改進(jìn)清除重復(fù)元素 169
8.2.5 代碼改進(jìn)列表分隔問題 171
8.2.6 代碼改進(jìn)對列表進(jìn)行原地排序 172
8.2.7 代碼改進(jìn)判斷列表是否有序 172
8.2.8 編程實(shí)現(xiàn)構(gòu)建斐波那契數(shù)列 173
8.3 列表中元素的和 174
8.3.1 編程實(shí)現(xiàn)找到列表中合適的兩個(gè)元素 174
8.3.2 代碼改進(jìn)找出列表中所有滿足條件的三元素組 175
8.4 簡單鏈表操作 177
8.4.1 編程實(shí)現(xiàn)遍歷鏈表 178
8.4.2 代碼改進(jìn)刪除鏈表中的節(jié)點(diǎn) 179
8.4.3 代碼改進(jìn)鏈表合并 181
8.4.4 代碼改進(jìn)鏈表轉(zhuǎn)整數(shù) 182
8.5 特殊性質(zhì)的鏈表 183
8.5.1 編程實(shí)現(xiàn)判斷回文鏈表 183
8.5.2 代碼改進(jìn)判斷環(huán)形鏈表 183
8.5.3 鏈表重構(gòu)奇偶排列的鏈表 185
8.6 高級(jí)鏈表操作 186
8.6.1 編程實(shí)現(xiàn)鏈表大數(shù)求和 186
8.6.2 代碼改進(jìn)鏈表重排 188
8.6.3 代碼改進(jìn)對鏈表進(jìn)行原地排序 189
8.6.4 代碼改進(jìn)旋轉(zhuǎn)鏈表 190
8.6.5 代碼改進(jìn)交換鏈表相鄰的節(jié)點(diǎn) 191
8.6.6 編程實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)鏈表結(jié)構(gòu) 192
本章結(jié)語 195
第9章 玩轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)棧、堆與隊(duì)列 196
9.1 簡單棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 196
9.1.1 編程實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)棧結(jié)構(gòu) 197
9.1.2 代碼改進(jìn)利用棧清理無效的括號(hào) 198
9.1.3 代碼改進(jìn)處理平衡括號(hào) 199
9.1.4 代碼改進(jìn)進(jìn)行括號(hào)內(nèi)容逆序 200
9.1.5 代碼改進(jìn)刪除外層括號(hào) 201
9.1.6 代碼改進(jìn)補(bǔ)充缺失的括號(hào) 202
9.1.7 代碼改進(jìn)遞歸刪除重復(fù)的相鄰字符 203
9.1.8 代碼改進(jìn)實(shí)現(xiàn)條件運(yùn)算符 205
9.1.9 代碼改進(jìn)簡化文件路徑 206
9.2 堆的簡單應(yīng)用 208
9.2.1 什么是堆 208
9.2.2 編程實(shí)現(xiàn)查找高頻單詞 209
9.2.3 編程實(shí)現(xiàn)尋找接近原點(diǎn)的n個(gè)點(diǎn) 210
9.3 隊(duì)列的簡單應(yīng)用 211
9.3.1 編程實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)隊(duì)列 211
9.3.2 代碼改進(jìn)設(shè)計(jì)循環(huán)隊(duì)列 213
本章結(jié)語 215
第10章 玩轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)樹與圖 216
10.1 二叉樹的判定 217
10.1.1 編程實(shí)現(xiàn)解析二叉樹的深度 218
10.1.2 代碼改進(jìn)平衡二叉樹的判定 220
10.1.3 代碼改進(jìn)對稱二叉樹的判定 221
10.1.4 代碼改進(jìn)判斷兩棵二叉樹是否相同 223
10.1.5 代碼改進(jìn)二叉樹相加 224
10.1.6 代碼改進(jìn)單值二叉樹的判定 226
10.2 二叉樹的遍歷 226
10.2.1 編程實(shí)現(xiàn)二叉樹的前序遍歷 227
10.2.2 代碼改進(jìn)二叉樹的中序遍歷和后序遍歷 228
10.2.3 代碼改進(jìn)根據(jù)層序遍歷二叉樹 228
10.2.4 代碼改進(jìn)垂直遍歷二叉樹 230
10.2.5 代碼改進(jìn)將二叉樹的遍歷方式推廣到N叉樹 231
10.3 構(gòu)造二叉樹 233
10.3.1 編程實(shí)現(xiàn)從遍歷結(jié)果構(gòu)造二叉樹 233
10.3.2 代碼改進(jìn)通過有序列表構(gòu)造二叉搜索樹 236
10.3.3 代碼改進(jìn)在二叉搜索樹中插入元素 237
10.4 刪除二叉樹中的節(jié)點(diǎn) 238
10.4.1 編程實(shí)現(xiàn)在二叉搜索樹中刪除節(jié)點(diǎn) 238
10.4.2 代碼改進(jìn)清除二叉樹中的指定葉子節(jié)點(diǎn) 241
10.5 獲取二叉樹中存儲(chǔ)的信息 242
10.5.1 編程實(shí)現(xiàn)判斷是否為堂兄弟節(jié)點(diǎn) 242
10.5.2 代碼改進(jìn)獲取二叉樹中指定節(jié)點(diǎn)值的和 243
10.5.3 代碼改進(jìn)計(jì)算二叉樹路徑的和 244
10.5.4 代碼改進(jìn)計(jì)算樹及所有子樹的平均值 246
10.5.5 代碼改進(jìn)完全二叉樹的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù) 247
10.6 圖結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 249
10.6.1 編程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格中的近距離 249
10.6.2 代碼改進(jìn)找到無環(huán)圖中所有的路徑 252
本章結(jié)語 253
第11章 燒腦游戲編程 熱身篇 254
11.1 上樓梯 254
11.2 猜數(shù)字游戲 255
11.3 套餐組合問題 256
11.4 種樹問題 257
11.5 算術(shù)機(jī)器人 258
11.6 單行的鍵盤 259
11.7 統(tǒng)計(jì)運(yùn)動(dòng)員的名次 260
11.8 分金幣 260
11.9 傳繡球游戲 261
11.10 撲克游戲 263
11.11 酒瓶子問題 264
11.12 所有可能的木板長度 265
11.13 電腦高手 265
11.14 燈泡問題 267
11.14.1 亮著的燈泡 267
11.14.2 不同功能的按鈕 268
11.14.3 藍(lán)色燈光的燈泡 270
11.14.4 翻轉(zhuǎn)燈泡的狀態(tài) 271
11.15 寶石鑒定 272
11.16 翻轉(zhuǎn)游戲 272
11.17 井字棋的輸贏判定 273
11.18 分發(fā)糖果問題 275
11.18.1 怎樣分糖果可以盡可能多地使兒童滿足 275
11.18.2 給弟弟分糖果 276
11.18.3 分發(fā)糖果 277
11.19 排布硬幣 278
11.20 列表變換游戲 279
11.21 國際象棋中的車 280
11.22 計(jì)算員工的平均工資 282
11.23 比賽計(jì)分 283
11.24 股票買賣的盈利 284
11.25 單詞組合游戲 285
本章結(jié)語 286
第12章 燒腦游戲編程進(jìn)階篇 287
12.1 統(tǒng)計(jì)戰(zhàn)艦個(gè)數(shù) 287
12.2 田忌賽馬 289
12.3 炸彈人游戲 290
12.4 消除數(shù)字 291
12.5 為賽車加油 293
12.6 馬走日 295
12.7 的島嶼面積 297
12.8 跳躍游戲 298
12.9 拿石子游戲 301
12.10 分割繩子 301
12.11 載人過河 302
12.12 迅捷斥候提莫 304
12.13 水壺問題 305
12.14 疊羅漢 307
12.15 活字印刷術(shù) 308
本章結(jié)語 309
第13章 巧用編程工具 310
13.1 更加強(qiáng)大的編輯器 310
13.1.1 下載與配置VSCode 311
13.1.2 進(jìn)行Python代碼的調(diào)試 312
13.2 編寫有趣的界面應(yīng)用 315
13.2.1 使用Python開發(fā)桌面應(yīng)用 315
13.2.2 進(jìn)行用戶交互 316
13.3 看得見的游戲 317
13.4 各種有趣而強(qiáng)大的Python模塊 319
13.4.1 快速搭建網(wǎng)站 320
13.4.2 智能爬蟲 321
本章結(jié)語 324