0.1 本書について¶
本プロジェクトは、オープンソースで無料、かつ初心者にやさしいデータ構造とアルゴリズムの入門書を作ることを目的としています。
- 全編でアニメーション付きの図解を採用し、内容は明快で理解しやすく、学習曲線もなだらかで、初心者がデータ構造とアルゴリズムの知識地図を探求できるよう導きます。
- ソースコードはワンクリックで実行でき、読者が演習を通じてプログラミング能力を高め、アルゴリズムの動作原理とデータ構造の内部実装を理解する助けとなります。
- 読者どうしの助け合いによる学習を推奨しており、コメント欄で質問や見解を共有し、対話と議論を通じてともに成長していくことを歓迎します。
0.1.1 対象読者¶
もしあなたがアルゴリズム初心者で、これまでアルゴリズムに触れたことがない、あるいはすでに多少の問題演習の経験はあるものの、データ構造とアルゴリズムについてはまだ曖昧な理解にとどまり、できるかできないかの間を行き来しているなら、本書はまさにあなたのために作られています！
もしすでに一定量の問題演習を積み、ほとんどの問題パターンに慣れているなら、本書はアルゴリズム知識体系の復習と整理に役立ちます。リポジトリのソースコードは「問題演習ツール集」や「アルゴリズム辞典」として活用できます。
もしあなたがアルゴリズムの「達人」なら、貴重なご提案をいただけることを楽しみにしています。あるいは一緒に執筆に参加してください。
前提条件
少なくともいずれか一つの言語でのプログラミング基礎があり、簡単なコードを読んだり書いたりできる必要があります。
0.1.2 内容構成¶
本書の主な内容は以下の図のとおりです。
- 計算量解析：データ構造とアルゴリズムを評価する観点と方法。時間計算量と空間計算量の求め方、代表的な種類、例など。
- データ構造：基本データ型とデータ構造の分類方法。配列、連結リスト、スタック、キュー、ハッシュテーブル、木、ヒープ、グラフなどのデータ構造の定義、長所と短所、基本操作、代表的な種類、典型的な応用、実装方法など。
- アルゴリズム：探索、ソート、分割統治、バックトラッキング、動的計画法、貪欲法などのアルゴリズムの定義、長所と短所、効率、適用場面、問題を解く手順、例題など。
図 0-1 本書の主な内容
0.1.3 謝辞¶
本書は、オープンソースコミュニティの多くの貢献者による共同の努力のもとで、継続的に改善されています。時間と労力を注いでくださったすべての執筆者の皆さんに感謝します。お名前は次のとおりです（GitHub により自動生成された順序）：krahets、coderonion、Gonglja、nuomi1、Reanon、justin-tse、hpstory、danielsss、curtishd、night-cruise、S-N-O-R-L-A-X、rongyi、msk397、gvenusleo、khoaxuantu、rivertwilight、K3v123、gyt95、zhuoqinyue、yuelinxin、Zuoxun、mingXta、Phoenix0415、FangYuan33、GN-Yu、longsizhuo、pengchzn、QiLOL、Cathay-Chen、guowei-gong、xBLACKICEx、IsChristina、JoseHung、qualifier1024、hello-ikun、magentaqin、Guanngxu、thomasq0、sunshinesDL、L-Super、Transmigration-zhou、WSL0809、Slone123c、lhxsm、yuan0221、what-is-me、theNefelibatas、Shyam-Chen、sangxiaai、longranger2、codeberg-user、xiongsp、JeffersonHuang、prinpal、seven1240、Wonderdch、malone6、xiaomiusa87、gaofer、bluebean-cloud、a16su、SamJin98、hongyun-robot、nanlei、XiaChuerwu、yd-j、iron-irax、mgisr、steventimes、junminhong、heshuyue、danny900714、Nigh、Dr-XYZ、MolDuM、XC-Zero、reeswell、PXG-XPG、NI-SW、Horbin-Magician、Enlightenus、YangXuanyi、xjr7670、beatrix-chan、DullSword、qq909244296、iStig、boloboloda、hts0000、gledfish、fbigm、echo1937、jiaxianhua、wenjianmin、keshida、kilikilikid、lclc6、lwbaptx、linyejoe2、liuxjerry、szu17dmy、dshlstarr、Yucao-cy、coderlef、czruby、bongbongbakudan、beintentional、ZongYangL、ZhongYuuu、ZhongGuanbin、hezhizhen、linzeyan、ZJKung、JTCPOWI、KawaiiAsh、luluxia、xb534、ztkuaikuai、yw-1021、ElaBosak233、baagod、zhouLion、yishangzhang、yi427、yanedie、yabo083、weibk、wangwang105、th1nk3r-ing、tao363、4yDX3906、syd168、sslmj2020、smilelsb、siqyka、selear、sdshaoda、Xi-Row、popozhu、nuquist19、noobcodemaker、XiaoK29、chadyi、lyl625760、lucaswangdev、llql1211、0130w、shanghai-Jerry、EJackYang、Javesun99、eltociear、lipusheng、KNChiu、BlindTerran、ShiMaRing、lovelock、FreddieLi、FloranceYeh、fanchenggang、gltianwen、goerll、nedchu、curly210102、CuB3y0nd、KraHsu、CarrotDLaw、youshaoXG、bubble9um、Asashishi、Asa0oo0o0o、fanenr、eagleanurag、akshiterate、52coder、foursevenlove、KorsChen、hopkings2008、yang-le、realwujing、Evilrabbit520、Umer-Jahangir、Turing-1024-Lee、Suremotoo、paoxiaomooo、Chieko-Seren、Senrian、Allen-Scai、19santosh99、ymmmas、Risuntsy、Richard-Zhang1019、RafaelCaso、qingpeng9802、primexiao、Urbaner3、codetypess、nidhoggfgg、MwumLi、CreatorMetaSky、martinx、ZnYang2018、hugtyftg、logan-qiu、psychelzh、Kunchen-Luo、Keynman と KeiichiKasai。
本書のコードレビューは coderonion、curtishd、Gonglja、gvenusleo、hpstory、justin-tse、khoaxuantu、krahets、night-cruise、nuomi1、Reanon と rongyi によって行われました（アルファベット順）。彼らが費やしてくれた時間と労力に感謝します。各言語のコードの規範性と統一性が保たれているのは、まさに彼らのおかげです。
本書の英語版は yuelinxin、K3v123、magentaqin、QiLOL、Phoenix0415、SamJin98、yanedie、RafaelCaso、pengchzn と thomasq0 がレビューし、日本語版は eltociear がレビューし、ロシア語版は И. А. Шевкун と Yuyan Huang がレビューし、繁体字中国語版は Shyam-Chen と Dr-XYZ がレビューしました。彼らの貢献があってこそ、本書はより幅広い読者に届けられています。感謝いたします。
本書の ePub 電子書籍生成ツールは zhongfq によって開発されました。彼の貢献に感謝します。読者により柔軟な読書方法を提供してくれました。
本書の執筆過程で、私は多くの方々の助けを得ました。
- 会社での私の指導教員である李汐博士に感謝します。ある対話の中で「すぐに行動しよう」と励ましてくださり、この本を書く決意を固めることができました；
- 私の恋人であり、本書の最初の読者でもある泡泡に感謝します。アルゴリズム初心者の視点から多くの貴重な提案をしてくれたおかげで、本書はより初心者に適したものになりました；
- 腾宝、琦宝、飞宝が本書に創造性あふれる名前を付けてくれたことに感謝します。みんなが最初のコード行「Hello World!」を書いた美しい記憶を呼び起こしてくれました；
- 校铨が知的財産の面で専門的な支援をしてくれたことに感謝します。これは本オープンソース書籍の改善に重要な役割を果たしました；
- 苏潼が本書の美しい表紙と logo をデザインし、私の完璧主義につき合って何度も辛抱強く修正してくれたことに感謝します；
- @squidfunk が組版に関する助言を提供してくれたこと、そして彼が開発したオープンソースのドキュメントテーマ Material-for-MkDocs に感謝します。
執筆の過程で、私はデータ構造とアルゴリズムに関する多くの教材や記事を読みました。これらの作品は本書に優れた手本を与え、本書の内容の正確性と品質を支えてくれました。ここに、すべての先生方と先人たちの卓越した貢献に感謝します！
本書は手と頭を同時に使う学習方法を提唱しています。この点で私は『手を動かして学ぶ深層学習』から大きな啓発を受けました。ここで読者の皆さんにこの優れた著作を強くお勧めします。
心から両親に感謝します。いつも支え励ましてくれたからこそ、私はこの興味深いことに取り組む機会を得ることができました。