Алгоритмы неформально. Инструкция для начинающих питонистов - [3]

• В главе 1 «Алгоритмы при решении задач» мы обсудим, как ловим мяч, поищем доказательства существования подсознательного алгоритма, управляющего человеческим поведением, и выясним, как это может нам помочь в практической реализации алгоритмов и их разработке.

• В главе 2 «Алгоритмы в истории» мы совершим путешествие по миру и во времени, чтобы узнать, как древние египтяне и русские крестьяне умножали числа, древние греки находили наибольшие общие делители, а средневековые японские ученые строили магические квадраты.

• В главе 3 «Максимизация и минимизация» представлены методы градиентного подъема и градиентного спуска. Эти простые методы поиска максимумов и минимумов функций используются для оптимизации — важной цели многих алгоритмов.

• В главе 4 «Сортировка и поиск» представлены фундаментальные алгоритмы сортировки списков и поиска в них элементов. Вы также узнаете, как оценивать эффективность и скорость работы алгоритмов.

• В главе 5 «Чистая математика» мы займемся чисто математическими алгоритмами, включая алгоритмы построения непрерывных дробей, вычисления квадратных корней и генерирования псевдослучайных чисел.

• В главе 6 «Расширенная оптимизация» рассматривается нетривиальный метод поиска оптимальных решений: имитация отжига. Кроме того, в ней представлена задача о коммивояжере — одна из стандартных задач современной информатики.

• В главе 7 «Геометрия» рассматривается генерирование диаграмм Вороного, которые находят применение во многих геометрических областях.

• В главе 8 «Язык» речь пойдет об осмысленной расстановке отсутствующих пробелов в тексте и формировании рекомендаций по выбору следующего слова во фразах.

• В главе 9 «Машинное обучение» рассматриваются деревья принятия решений — один из фундаментальных методов машинного обучения.

• В главе 10 «Искусственный интеллект» мы займемся амбициозным проектом: реализацией алгоритма, который может играть против нас и, возможно, выигрывать. Мы начнем с простой игры «Точки и квадраты» и поговорим о том, как можно улучшить быстродействие программы для этой игры.

• В главе 11 «Полный вперед» речь пойдет о том, как перейти к продвинутым задачам, связанным с алгоритмами. Вы узнаете, как построить чат-бот и выиграть миллион долларов, построив алгоритм для головоломки судоку.

Настройка окружения

Алгоритмы, описанные в книге, реализуются на Python. Он распространяется бесплатно, является языком с открытым исходным кодом и работает на всех основных платформах. Ниже описана процедура установки Python для систем Windows, macOS и Linux.

Установка Python в системе Windows

Чтобы установить Python в системе Windows, выполните следующие действия.

1. Откройте страницу с новейшей версией Python для Windows (не забудьте включить завершающую косую черту): https://www.python.org/downloads/windows/.

2. Щелкните на ссылке версии Python, которую хотите скачать. Чтобы скачать новейшую версию, щелкните на ссылке Latest Python 3 Release — 3.X.Y, где 3.X.Y — номер последней версии (например, 3.8.3). Код, приведенный в книге, был протестирован как на Python 3.6, так и на Python 3.8. Если вы захотите скачать более старую версию, то прокрутите страницу до раздела Stable Releases и найдите нужную версию.

3. Ссылка, на которой вы щелкнули на шаге 2, открывает страницу выбранного вами выпуска Python. В разделе Files щелкните на ссылке Windows x86-64 executable installer.

4. Ссылка из шага 3 открывает файл .exe на вашем компьютере. Это установочный файл; щелкните на нем дважды, чтобы открыть. Файл автоматически запускает процесс установки. Установите флажок Add Python 3.X to PATH, где X — номер версии для загруженной установочной программы (например, 8). Затем нажмите кнопку Install Now и выберите настройки по умолчанию.

5. Когда появится сообщение Setup was successful, нажмите кнопку Close, чтобы завершить процесс установки.

На вашем компьютере появилось новое приложение Python 3.X, где X — номер установленной версии Python 3. В поле поиска Windows введите Python. Когда приложение появится на экране, щелкните на нем, чтобы открыть консоль Python. Вводите на консоли команды Python, и они будут выполнены.

Установка Python в macOS

Чтобы установить Python в системе macOS, выполните следующие действия.

1. Откройте страницу с новейшей версией Python для macOS (не забудьте включить завершающую косую черту): https://www.python.org/downloads/mac-osx/.

2. Щелкните на ссылке версии Python, которую хотите скачать. Чтобы скачать новейшую версию, щелкните на ссылке Latest Python 3 Release — 3.X.Y, где 3.X.Y — номер последней версии (например, 3.8.3). Код, приведенный в книге, был протестирован как на Python 3.6, так и на Python 3.8. Если захотите скачать более старую версию, то прокрутите страницу до раздела Stable Releases и найдите нужную версию.

3. Ссылка, на которой вы щелкнули на шаге 2, открывает страницу выбранного вами выпуска Python. В разделе Files щелкните на ссылке macOS 64-bit installer.

4. Ссылка из шага 3 открывает файл .pkg на вашем компьютере. Это установочный файл; дважды щелкните на нем, чтобы открыть. Файл автоматически запускает процесс установки. Выберите настройки по умолчанию.