《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》系列被公認(rèn)為計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的杰出之作，深入闡述了程序設(shè)計(jì)理論，對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展有著極為深遠(yuǎn)的影響。本卷為系列的第2卷，全面講解了半數(shù)值算法，分“隨機(jī)數(shù)”和“算術(shù)”兩章。書中總結(jié)了主要算法范例及這些算法的基本理論，廣泛剖析了計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)與數(shù)值分析間的相互聯(lián)系。
“計(jì)算機(jī)科學(xué)既壯觀又幽美，我嘗試盡自己所能，以十分恰當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)解釋我所了解的某些片斷。很顯然，我自己并沒有任何超自然能力，但的確很喜歡講述那些似乎靜靜地等待著人們?nèi)ブv出來(lái)的故事。寫書跟講故事十分類似�！�
——圖靈訪談之專訪DonaldE.Knuth
《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》系列著作被公認(rèn)為是對(duì)經(jīng)典計(jì)算機(jī)科學(xué)的論述，曾在1999年被《美國(guó)科學(xué)家》期刊評(píng)選為20世紀(jì)相當(dāng)重要的12部學(xué)術(shù)專著之一。這一宏偉浩大的工程始于1962年，計(jì)劃出版7卷，目前已經(jīng)出版了4卷。數(shù)十年來(lái)，這本書一直是廣大學(xué)生、研究人員和業(yè)內(nèi)人士學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐的無(wú)價(jià)之寶，書中各處無(wú)不體現(xiàn)著作者淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，以及深刻的洞察力。該套書自出版以來(lái)，廣受眾多科學(xué)家的贊許，并對(duì)無(wú)數(shù)讀者產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。
《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》堪稱計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的瑰寶。從事研究的人驚艷于其精美優(yōu)雅的分析，而普通程序員則一直在卓有成效地利用書中提供的各種方案解決日常問(wèn)題。這些書展現(xiàn)了作者的博觀、清晰和幽默，所有的人都?xì)J佩不已。高德納是算法和程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域的先驅(qū)者，對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展史也有著深入的研究，書中在介紹眾多理論的同時(shí)，也給出了相關(guān)的歷史和發(fā)展歷程，成為本書的一大特色。
高德納（Donald E. Knuth），杰出計(jì)算機(jī)科學(xué)家，算法與程序設(shè)計(jì)技術(shù)的先驅(qū)者、斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)系榮休教授、計(jì)算機(jī)排版系統(tǒng)TEX和METAFONT字體系統(tǒng)的發(fā)明人，因諸多成就以及大量富于創(chuàng)造力和具有深遠(yuǎn)影響的著作（19部書，160篇論文）而譽(yù)滿全球。近些年，他將精力全部投入到《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》七卷集的史詩(shī)般創(chuàng)作中。Knuth教授獲得過(guò)許多獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù)，包括美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)圖靈獎(jiǎng)、美國(guó)國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)�、美�?guó)數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)的斯蒂爾獎(jiǎng)，以及因發(fā)明先進(jìn)技術(shù)于1996年榮獲的京都獎(jiǎng)。1996年，設(shè)立了以其名字命名的Donald E. Knuth獎(jiǎng)，授予那些為計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)做出杰出貢獻(xiàn)的人。
第3 章隨機(jī)數(shù) 1
3．1． 引言 1
3．2． 生成均勻的隨機(jī)數(shù) 8
3．2．1． 線性同余法 8
3．2．1．1． 模的選擇 9
3．2．1．2． 乘數(shù)的選擇 13
3．2．1．3． 勢(shì) 18
3．2．2． 其他方法 20
3．3． 統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn) 32
3．3．1． 研究隨機(jī)數(shù)據(jù)的一般檢驗(yàn)過(guò)程 32
3．3．2． 經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn) 46
*3．3．3． 理論檢驗(yàn) 60
3．3．4． 譜檢驗(yàn) 70
3．4． 其他類型的隨機(jī)量 90
3．4．1． 數(shù)值分布 90
3．4．2． 隨機(jī)抽樣和洗牌 107
*3．5． 什么是隨機(jī)序列？ 113
3．6． 小結(jié) 139
第4 章算術(shù) 147
4．1． 按位記數(shù)系統(tǒng) 147
4．2． 浮點(diǎn)算術(shù) 163
4．2．1． 單精度計(jì)算 163
4．2．2． 浮點(diǎn)算術(shù)的精度 175
*4．2．3． 雙精度計(jì)算 188
4．2．4． 浮點(diǎn)數(shù)的分布 194
4．3． 多精度算術(shù) 203
4．3．1． 經(jīng)典算法 203
*4．3．2． 模算術(shù) 218
*4．3．3． 乘法有多快？ 225
4．4． 進(jìn)制轉(zhuǎn)換 245
4．5． 有理數(shù)算術(shù) 254
4．5．1． 分?jǐn)?shù) 254
4．5．2． 最大公因數(shù) 256
*4．5．3． 對(duì)歐幾里得算法的分析 ． ． 274
4．5．4． 分解素因數(shù) 293
4．6． 多項(xiàng)式算術(shù) 324
4．6．1． 多項(xiàng)式除法 325
*4．6．2． 多項(xiàng)式的因子分解 340
4．6．3． 冪的計(jì)算 358
4．6．4． 多項(xiàng)式求值 378
*4．7． 對(duì)冪級(jí)數(shù)的操作 409
習(xí)題答案 420
附錄A 數(shù)值表 572
附錄B 記號(hào)索引 576
附錄C 算法和定理索引 580
人名索引 582
索引 592
第3 章隨機(jī)數(shù) 1
3．1． 引言 1
3．2． 生成均勻的隨機(jī)數(shù) 8
3．2．1． 線性同余法 8
3．2．1．1． 模的選擇 9
3．2．1．2． 乘數(shù)的選擇 13
3．2．1．3． 勢(shì) 18
3．2．2． 其他方法 20
3．3． 統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn) 32
3．3．1． 研究隨機(jī)數(shù)據(jù)的一般檢驗(yàn)過(guò)程 32
3．3．2． 經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn) 46
*3．3．3． 理論檢驗(yàn) 60
3．3．4． 譜檢驗(yàn) 70
3．4． 其他類型的隨機(jī)量 90
3．4．1． 數(shù)值分布 90
3．4．2． 隨機(jī)抽樣和洗牌 107
*3．5． 什么是隨機(jī)序列？ 113
3．6． 小結(jié) 139
第4 章算術(shù) 147
4．1． 按位記數(shù)系統(tǒng) 147
4．2． 浮點(diǎn)算術(shù) 163
4．2．1． 單精度計(jì)算 163
4．2．2． 浮點(diǎn)算術(shù)的精度 175
*4．2．3． 雙精度計(jì)算 188
4．2．4． 浮點(diǎn)數(shù)的分布 194
4．3． 多精度算術(shù) 203
4．3．1． 經(jīng)典算法 203
*4．3．2． 模算術(shù) 218
*4．3．3． 乘法有多快？ 225
4．4． 進(jìn)制轉(zhuǎn)換 245
4．5． 有理數(shù)算術(shù) 254
4．5．1． 分?jǐn)?shù) 254
4．5．2． 最大公因數(shù) 256
*4．5．3． 對(duì)歐幾里得算法的分析 ． ． 274
4．5．4． 分解素因數(shù) 293
4．6． 多項(xiàng)式算術(shù) 324
4．6．1． 多項(xiàng)式除法 325
*4．6．2． 多項(xiàng)式的因子分解 340
4．6．3． 冪的計(jì)算 358
4．6．4． 多項(xiàng)式求值 378
*4．7． 對(duì)冪級(jí)數(shù)的操作 409
習(xí)題答案 420
附錄A 數(shù)值表 572
附錄B 記號(hào)索引 576
附錄C 算法和定理索引 580
人名索引 582
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