二进制(binary)是在数学和数字电路中以2为基数的记数系统,即二进位制。在这种系统中,常用两个不同的数字0和1来表示信息。
二进制是计算机系统的基础,因为它在数字电子电路中被直接采用。每一个被处理的数据单元,都称为一个比特(Bit,Binary digit 的缩写)。
(图示:二进制)
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余数指的是整数除法中未被除数完全除尽的部分,它的取值范围是从0到除数的前一个数。比如用a除以b得到的余数就是c(a mod b = c)。它的重要性在日常生活中和计算机领域中都不可忽视。
余数思维在计算机中大量使用于算法与数据结构之中,可能你在不知情的情况下已经使用过它。
(图示:求余数的应用)
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布尔代数是一种用于集合运算和逻辑运算的公式化体系,其中包括变量、逻辑运算和逻辑值。布尔代数在计算机科学中尤为重要,尤其在电子工程和逻辑电路中。
可以说,布尔代数是编程中控制逻辑的灵魂。在电子工程领域,它被称为逻辑代数;在计算机科学领域,它也被称为布尔逻辑。
(图示:布尔代数的应用)
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迭代是一种重复反馈的过程,其目的是为了接近或达到某种目标。在数学和计算机科学中,迭代通常指的是用同一函数或过程反复计算并更新结果。
将迭代法与计算机强大的处理能力相结合,可以创造出有价值的数据结构和算法。
(图示:五边形迭代的视觉效果)
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递归(Recursion)是数学与计算机科学中的一种重要概念,指的是函数在其自身内部调用自身的过程。递归常用于描述自相似或可分解为更小相似部分的问题。
递归在编程中是程序调用自身的一种技巧。在程序设计语言中广泛应用递归算法可以大大减少程序代码量。
递归的能力在于用有限的语句来定义对象的无限集合。递归需要有基本情况(终止条件)、递归前进段和递归返回段。
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数学归纳法是一种用于证明某个命题在整个自然数范围内都成立的数学证明方法。除了自然数外,广义的数学归纳法也可用于其他良基结构。
(图示:多米诺骨牌效应 - 一种展示数学归纳法的模型)
无论是迭代还是递归,都反映了程序处理问题时的流程设计思路,这两种方式都被广泛应用于算法和数据处理中。
排列与组合是组合数学中的基础概念。
动态规划,是一种通过分解问题为更小的子问题来解决复杂问题的数学方法。它特别适用于有重叠子问题和最优子结构的问题。
(图示:算法中的动态规划问题示例)
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