演算法 圖解原理 x Python 實作 x 創意應用 王者歸來 (好評熱銷版)

洪錦魁

畢業於明志工專（現今明志科技大學），跳級留學美國University of Mississippi計算機系研究所。

2023~2025年連續3年獲選博客來「年度十大華文作家」，多年來唯一獲選的電腦書籍作者。也是一位跨越電腦作業系統與科技時代的電腦專家，著作等身的作家，下列是他在各時期的代表作品。

► DOS時代：「IBM PC組合語言、Basic、C、C++、Pascal、資料結構」。

► Windows時代：「Windows Programming 使用C、Visual Basic」。

► Internet時代：「網頁設計使用HTML」。

► 大數據時代：「R 語言邁向Big Data之路、Python王者歸來」。

► AI時代：「機器學習數學、微積分 + Python實作」、「AI視覺、AI之眼」。

► 通用AI時代：「ChatGPT、Gemini、Copilot、無料AI、AI職場、AI行銷、AI影片、AI賺錢術、AI 學習術、AI 生活術、NotebookLM - 打造AI『第二大腦』」。

► Vibe Coding 時代：「寫程式的 AI 戰友、Vibe Coding - ChatGPT x Codex」。

► 國內第 1 本「多模態 AI - ChatGPT 5」、「Nano Banana 藝術宇宙」作者。

► 國內第 1 本「AI 健康養生長壽書」、「AI 思維 – 原子習慣」作者。

作品曾被翻譯為簡體中文、馬來西亞文，英文，近年來作品則是在北京清華大學和台灣深智同步發行。

他的多本著作皆曾登上天瓏、博客來、Momo電腦書類，不同時期暢銷排行榜第1 名，他的著作特色是，所有程式語法或是功能解說會依特性分類，同時以實用的程式範例做說明，不賣弄學問，讓整本書淺顯易懂，讀者可以由他的著作事半功倍輕鬆掌握相關知識。

第1 章　演算法基本觀念

1-1 電腦的演算法

1-2 遞迴函數設計

1-3 好的演算法與不好的演算法

1-4 程式執行的時間量測方法 – 時間複雜度

1-5 記憶體的使用 – 空間複雜度

1-6 資料結構

1-7 習題

 

第2 章　陣列(Array)

創意程式：客戶資料管理、庫存管理系統

2-1 基本觀念

2-2 使用索引存取陣列內容

2-3 新資料插入陣列

2-4 刪除陣列元素

2-5 思考陣列的優缺點

2-6 與陣列有關的Python 程式

2-7 陣列的創意應用

2-8 習題

 

第3 章　鏈結串列(Linked list)

創意程式：瀏覽器歷史記錄管理系統、音樂播放管理、醫療排隊系統

3-1 鏈結串列資料形式與記憶體觀念

3-2 鏈結串列的資料讀取

3-3 新資料插入鏈結串列

3-4 刪除鏈結串列的節點元素

3-5 循環鏈結串列(circle linked list)

3-6 雙向鏈結串列

3-7 陣列與鏈結串列基本操作時間複雜度比較

3-8 與鏈結串列有關的Python 程式

3-9 鏈結串列的創意應用

3-10 習題

 

第4 章　佇列(Queue)

創意程式：模擬銀行排隊系統、生產者 - 消費者、網路封包處理、網站爬蟲的URL 管理

4-1 資料插入enqueue

4-2 資料讀取dequeue

4-3 使用串列模擬佇列的操作

4-4 與佇列有關的Python 模組

4-5 佇列的創意應用

4-6 習題

 

第5 章　堆疊(Stack)

創意程式：編譯程式處理括號匹配、函數呼叫管理、堆疊反轉字串、瀏覽器的前進和後退功能

5-1 資料堆入push

5-2 資料取出pop

5-3 Python 實作堆疊

5-4 函數呼叫與堆疊運作

5-5 遞迴呼叫與堆疊運作

5-6 堆疊的創意應用

5-7 習題

 

第6 章　二元樹(Binary Tree)

創意程式：表達式樹、家譜樹、網頁導航樹、遊戲AI 決策樹

6-1 建立二元樹

6-2 刪除二元樹的節點

6-3 搜尋二元樹的數據

6-4 更進一步認識二元樹

6-5 記憶體儲存二元樹的方法

6-6 Python 實作二元樹

6-7 二元樹的缺點

6-8 二元樹的創意應用

6-9 習題

 

第7 章　堆積樹(Heap Tree)

創意程式：線上遊戲得分排行榜、物流中心的貨物調度、醫院緊急情況處理系統、電商平台推薦系統設計、多任務處理最短作業優先調度

7-1 建立堆積樹

7-2 插入數據到堆積樹

7-3 取出最小堆積樹的值

7-4 最小堆積樹與陣列

7-5 Python 內建堆積樹模組heapq

7-6 Python 硬功夫 - 自己建立堆積樹模組

7-7 堆積樹的創意應用

7-9 習題

 

第8 章　雜湊表(Hash Table)

創意程式：電影評分系統、電子郵件垃圾過濾器、社交媒體標籤系統、網頁瀏覽記錄、簡單的快取系統

8-1 基本觀念

8-2 雜湊表轉成陣列

8-3 搜尋雜湊表

8-4 雜湊表的規模與擴充

8-5 好的雜湊表與不好的雜湊表

8-6 雜湊表效能分析

8-7 Python 程式應用

8-8 認識雜湊表模組hashlib

8-9 雜湊表的創意應用

8-10 習題

 

第9 章　排序

創意程式：社交媒體貼文按讚數排序、任務排序、KTV 點播次數排序、影評排序、旅館價位排序

9-1 排序的觀念與應用

9-2 泡沫排序法(Bubble Sort)

9-3 雞尾酒排序(Cocktail Sort)

9-4 選擇排序(Selection Sort)

9-5 插入排序(Insertion Sort)

9-6 堆積樹排序(Heap Sort)

9-7 快速排序(Quick Sort)

9-8 合併排序(Merge Sort)

9-9 排序的創意應用

9-10 習題

 

第10 章　數據搜尋

創意程式：順序搜尋商品庫存、二分搜尋法查詢書籍、順序搜尋電子郵件黑名單、書籍搜尋使用二分搜尋法

10-1 順序搜尋法(Sequential Search)

10-2 二分搜尋法(Binary Search)

10-3 搜尋最大值演算法

10-4 數據搜尋的創意應用

10-5 習題

 

第11 章　回溯演算法

創意程式：排列組合、密碼生成、圖的著色、任務分配、走迷宮

11-1 走迷宮與回溯演算法

11-2 迷宮設計堆疊扮演的角色

11-3 Python 程式實作走迷宮

11-4 回溯演算法的創意應用

11-5 習題

 

第12 章　從遞迴看經典演算法

創意程式：費波納契(Fibonacci) 數列、河內塔、八皇后、碎形 – VLSI 設計、數獨

12-1 費波納契(Fibonacci) 數列

12-2 河內塔演算法

12-3 八皇后演算法

12-4 碎形 – VLSI 設計演算法

12-5 數獨問題

12-6 習題

 

第13 章　圖形(Graph) 理論

創意程式：社交網路中的最短關係鏈、網路爬蟲、航班路徑查找、檢測圖中的環、拓撲排序、島嶼數計算、金融與經濟分析

13-1 圖形(Graph) 的基本觀念

13-2 廣度優先搜尋演算法觀念解說

13-3 Python 實作廣度優先搜尋演算法

13-4 廣度優先搜尋的創意實例

13-5 深度優先搜尋演算法理論與實作

13-6 深度優先搜尋的創意實例

13-7 最小生成樹演算法

13-8 習題

 

第14 章　圖形理論之最短路徑演算法

創意程式：GPS 導航實例、金融市場套利檢測、專案管理中的最短時間計算、機器翻譯、機器人路徑規劃、電信網路費用計算、太空探測器的導航

14-1 戴克斯特拉(Dijkstra's) 演算法

14-2 貝爾曼- 福特(Bellman-Ford) 演算法

14-3 A* 演算法

14-4 習題

 

第15 章　貪婪演算法(Greedy Algorithm)

創意程式：找零錢問題、選課分析、背包裝滿最高價值商品、購買廣告與電台選擇、業務員旅行之最短路徑、霍夫曼(Huffman) 演算法、工作排程問題

15-1 認識貪婪演算法

15-2 選課分析

15-3 背包問題 – 貪婪演算法不是最完美的結果

15-4 購買廣告與電台選擇

15-5 業務員旅行之最短路徑

15-6 霍夫曼(Huffman) 演算法

15-7 NP-Complete 問題

15-8 習題

 

第16 章　動態規劃演算法

創意程式：找零錢問題、背包問題、旅遊行程的安排、挖金礦問題、最長共用子字串、弗洛伊德(Floyd-Warshall) 演算法

16-1 動態規劃的思維與步驟

16-2 再談背包問題 – 動態規劃演算法

16-3 旅遊行程的安排

16-4 挖金礦問題

16-5 最長共用子字串

16-6 弗洛伊德(Floyd-Warshall) 演算法

16-7 習題

 

第17 章　資料加密到資訊安全演算法

17-1 資料安全與資料加密

17-2 摩斯密碼(Morse code)

17-3 凱薩密碼

17-4 再談文件加密技術

17-5 全天下只有你可以解的加密程式? 你也可能無法解?

17-6 雜湊函數與SHA 家族

17-7 金鑰密碼

17-8 訊息鑑別碼(Message authentication code)

17-9 數位簽章(Digital Signature)

17-10 數位憑證(Digital certificate)

17-11 習題

 

第18 章　常見職場面試的演算法

創意程式：文學創作、製造業同步生產週期、物流管理、網路路由週期性檢查

18-1 基數轉換

18-2 質數(Prime number) 測試

18-3 回文(Palindrome) 演算法

18-4 歐幾里德演算法

18-5 最小公倍數(Least Common Multiple)

18-6 網頁排名PageRank

18-7 習題

 

第19 章　精選LeetCode 考題演算法

創意程式：財務規劃投資、最佳股票買賣時機、最佳資源分配、遊戲計分系統、迷宮探險

19-1 爬樓梯問題

19-2 搶劫物品問題

19-3 最少經費粉刷房子

19-4 粉刷籬笆的方法

19-5 棒球比賽得分總計

19-6 判斷2 個矩形是否相交

19-7 分糖果問題

19-8 記錄機器人行走路徑

19-9 設計滿足小孩分餅乾的問題

19-10 賣檸檬汁找錢的問題

19-11 習題