在本书中，作者给我们带来了一大批极为诱人的知识，其中包括各种节省程序运行时间的技巧、算法与窍门。学习了这些技术，程序员就可写出优雅高效的软件，同时还能洞悉其中原理。这些技术极为实用，而且其问题本身又非常有趣，有时甚至像猜谜解谜一般，需要奇思妙想才行。简而言之，软件开发者看到这些改进程序效率的妙计之后，定然大喜。
本书较第1版增补了大量内容
新增了循环冗余校验(CRC)一章，其中讲解了常用的CRC-32校验码
新增了纠错码(ECC)一章，其中讲解了汉明码
详解了除数为常数的整数除法，增补了仅含移位操作和加法操作的算法
不计算商而直接求余数
扩充了与种群计数和前导0计数有关的知识
数组种群计数
执行压缩与扩展操作的新算法
LRU算法
浮点数与整数互化
估算浮点数的平方根倒数
一系列离散函数图像
各章均配有习题与参考答案
由在IBM工作50余年的博学计算机专家撰写，Amazon全五星评价，算法领域有影响力的著作之一
Google公司首席架构师、Jolt大奖得主Joshua Bloch和Emacs合作创始人、C语言畅销书作者Guy Steele倾情推荐
算法的艺术和数学的智慧在本书中得到了体现，书中总结了大量高效、优雅和奇妙的算法，并从数学角度剖析了其背后的原理
Henry S. Warren, Jr.，计算机科学家，在IBM供职50余年，经历了IBM704时代、PowerPC时代及其后种种更迭。曾参与多个军事指挥与控制系统工程，并且参加了由Jack Schwarz领衔的"SET语言"项目。自1973年起，Henry就职于IBM研发部，努力探索编译器和计算机架构。当前正研究一种旨在每秒执行百亿亿次运算的超级计算机。他拥有纽约大学柯朗数学科学研究所计算机科学博士学位。
爱飞翔，博学软件开发工程师，擅长Web开发、移动开发和游戏开发，有10余年开发经验，曾主导和参与了多个手机游戏和手机软件项目的开发，经验十分丰富。业余爱好文学和历史，有一定的文学造诣。翻译并出版了多本计算机著作，如《NoSQL精粹》、《Effective Objective-C 2.0：编写高质量iOS与OS X代码的52个有效方法》、《测试驱动的iOS开发》和《JavaScript应用开发实践指南》等。
译者序
序(第1版序)
前言
第1章 概述
1.1 记法
1.2 指令集与执行时间模型
1.3 习题
第2章 基础知识
2.1 操作最右边的位元
2.1.1 德摩根定律的推论
2.1.2 从右至左的可计算性测试
2.1.3 位操作的新式用法
2.2 结合逻辑操作的加减运算
2.3 逻辑与算术表达式中的不等式
2.4 值函数
2.5 两数平均值
2.6 符号扩展
2.7 用无符号右移模拟带符号右移操作
2.8 符号函数
2.9 三值比较函数
2.10 符号传递函数
2.11 将值为0的位段解码为2的n次方
2.12 比较谓词
2.12.1 利用进位标志求比较谓词
2.12.2 计算机如何设置比较谓词
2.13 溢出检测
2.13.1 带符号的加减法
2.13.2 计算机执行带符号数的加减法时如何设置溢出标志
2.13.3 无符号数的加减法
2.13.4 乘法
2.13.5 除法
2.14 加法、减法与乘法的特征码
2.15 循环移位
2.16 双字长加减法
2.17 双字长移位
2.18 多字节加减法与求值
2.19 doz、max、min函数
2.20 互换寄存器中的值
2.20.1 交换寄存器中相应的位段
2.20.2 交换同一寄存器内的两个位段
2.20.3 有条件的交换
2.21 在两个或两个以上的值之间切换
2.22 布尔函数分解公式
2.23 实现16种二元布尔操作
2.24 习题
第3章 2的幂边界
3.1 将数值上调/下调为2的已知次幂的倍数
3.2 调整到上一个/下一个2的幂
3.2.1 向下舍入
3.2.2 向上舍入
3.3 判断取值范围是否跨越了2的幂边界
3.4 习题
第4章 算术边界
4.1 检测整数边界
4.2 通过加减法传播边界
4.3 通过逻辑操作传播边界
4.4 习题
第5章 位计数
5.1 统计值为"1"的位元数
5.1.1 两个字组种群计数的和与差
5.1.2 比较两个字组的种群计数
5.1.3 统计数组中值为"1"的位元数
5.1.4 应用
5.2 奇偶性
5.2.1 计算字组的奇偶性
5.2.2 将表示奇偶性的位元添加到7位量中
5.2.3 应用
5.3 前导0计数
5.3.1 浮点数算法
5.3.2 比较两个字组前导0的个数
5.3.3 与对数函数的关系
5.3.4 应用
5.4 后缀0计数
5.5 习题
第6章 在字组中搜索位串
6.1 寻找首个值为0的字节
6.1.10 值字节位置函数的一些简单推广
6.1.2 搜索给定范围内的值
6.2 寻找首个给定长度的全1位串
6.3 寻找最长全1位串
6.4 寻找最短全1位串
6.5 习题
第7章 重排位元与字节
7.1 反转位元与字节
7.1.1 位元反转算法的推广
7.1.2 奇特的位元反转算法
7.1.3 递增反转后的整数
7.2 乱序排列位元
7.3 转置位矩阵
7.4 压缩算法(广义提取算法)
7.4.1 用"插入"、"提取"指令实现压缩操作
7.4.2 向左压缩
7.5 展开算法(广义插入算法)
7.6 压缩与展开操作的硬件算法
7.6.1 压缩
7.6.2 展开
7.7 通用置换算法及分羊操作
7.8 重排与下标变换
7.9 LRU算法
7.10 习题
第8章 乘法
8.1 多字乘法
8.2 64位积的高权重部分
8.3 无符号与带符号的高权重积互化
8.4 与常数相乘
8.5 习题
第9章 整数除法
9.1 预备知识
9.2 多字除法
9.3 用带符号除法计算无符号短除法
9.3.1 用带符号长除法计算无符号短除法
9.3.2 用带符号短除法计算无符号短除法
9.4 无符号长除法
9.4.1 用硬件实现移位并相减算法
9.4.2 用短除法实现无符号长除法
9.5 用长除法实现双字除法
9.5.1 无符号双字除法
9.5.2 带符号双字除法
9.6 习题
第10章 除数为常量的整数除法
10.1 除数为2的已知次幂的带符号除法
10.2 求与2的已知次幂相除的带符号余数
10.3 在除数不是2的幂时求带符号除法及余数
10.3.1 除以3
10.3.2 除以5
10.3.3 除以7
10.4 除数大于等于2的带符号除法
10.4.1 算法
10.4.2 算法可行性证明
10.4.3 证明乘积正确
10.5 除数小于等于-2的带符号除法
10.6 将除法算法集成至编译器中
10.7 其他主题
10.7.1 性
10.7.2 可生成程序代码的除数
10.8 无符号除法
10.8.1 除数为3的无符号除法
10.8.2 除数为7的无符号除法
10.9 除数大于等于1的无符号除法
10.9.1 无符号版算法
10.9.2 算法可行性证明
10.9.3 证明无符号版算法的乘积正确
10.10 将无符号除法算法集成至编译器中
10.11 与无符号除法相关的其他话题
10.11.1 可生成无符号除法代码的除数
10.11.2 带符号乘法与无符号乘法互化
10.11.3 更简单的无符号除法生成算法
10.12 余数非负式除法与向下取整式除法的适用性
10.13 类似算法
10.14 神奇数字示例
10.15 用Python语言编写的简单代码
10.16 除数为常量的除法
10.16.1 用欧几里得算法计算乘法逆元素
10.16.2 用牛顿法计算乘法逆元素
10.16.3 乘法逆元素示例
10.17 检测除以常数后是否余0
10.17.1 无符号除法
10.17.2 除数大于等于2的带符号除法
10.18 不使用Multiply High指令的除法算法
10.18.1 无符号除法
10.18.2 带符号除法
10.19 合计各数位求余数
10.19.1 求无符号除法的余数
10.19.2 求带符号除法的余数
10.20 用乘法及右移位求余数
10.20.1 求无符号除法的余数
10.20.2 求带符号除法的余数
10.21 将普通除法化为除法
10.22 计时测试
10.23 用电路计算除数为3的除法
10.24 习题
第11章 初等函数
11.1 整数平方根
11.1.1 用牛顿法开平方
11.1.2 二分查找
11.1.3 硬件算法
11.2 整数立方根
11.3 求整数幂
11.3.1 用n的二进制分解式计算xn
11.3.2 用Fortran语言计算2n
11.4 整数对数
11.4.1 以2为底的整数对数
11.4.2 以10为底的整数对数
11.5 习题
第12章 以特殊值为底的数制
12.1 以-2为底的数制
12.2 以-1+i为底的数制
12.3 以其他数为底的数制
12.4 较高效的底是什么
12.5 习题
第13章 格雷码
13.1 简介
13.2 递增格雷码整数
13.3 负二进制格雷码
13.4 格雷码简史及应用
13.5 习题
第14章 循环冗余校验
14.1 简介
14.2 理论
14.3 实现
14.3.1 硬件实现
14.3.2 软件实现
14.4 习题
第15章 纠错码
15.1 简介
15.2 汉明码
15.2.1 SEC?DED码
15.2.2 校验位个数的最小值
15.2.3 小结
15.3 适用于32位信息的软件SEC?DED算法
15.4 广义错误修正
15.4.1 汉明距离
15.4.2 编码论的主要问题
15.4.3 n维球面
15.5 习题
第16章 希尔伯特曲线
16.1 生成希尔伯特曲线的递归算法
16.2 根据希尔伯特曲线上从起点到某点的途经距离求其坐标
16.3 根据希尔伯特曲线上的坐标求从起点到某点的途经距离
16.4 递增希尔伯特曲线上点的坐标
16.5 非递归的曲线生成算法
16.6 其他空间填充曲线
16.7 应用
16.8 习题
第17章 浮点数
17.1 IEEE格式
17.2 整数与浮点数互化
17.3 使用整数操作比较浮点数大小
17.4 估算平方根倒数
17.5 前导数位的分布
17.6 杂项数值表
17.7 习题
第18章 素数公式
18.1 简介
18.2 Willans公式
18.2.1 Willans第二公式
18.2.2 Willans第三公式
18.2.3 Willans第四公式
18.3 Wormell公式
18.4 用公式来描述其他难解的函数
18.5 习题
参考答案
附录A 4位计算机算术运算表
附录B 牛顿法
附录C 各种离散函数图像
参考文献
译者序
写代码总会遇到难题，时而苦于乘法操作频繁溢出，时而苦于开方算法太过笨拙，于是，程序员之间口耳相传的那些代码秘籍，这些时候就该大显身手了。有些小程序，仅两三行代码即能解决平常数十行代码方能实现的功能；还有些小程序，只用0x24924925这般神奇的数字，即能成倍提升运算速度。读者若对此感兴趣，则本书定能令你开怀畅读。
作者从事计算机研发工作数十年，他将期间所得之大量技巧融于书中。本书不但讲授算法技巧，而且还会剖析背后的数学原理，令你在学会某个奇妙算法后，可举一反三，推出很多类似技巧，以运用于不同场合。
在研究这些高效而优雅的算法时，作者还会如数家珍地列出许多变体，并旁征博引地讲述可以解决同一问题的其他思路，铺陈完毕后，更会将各自优劣娓娓道来。实际应用中，经常需要权衡各算法之轻重，嵌入式开发、硬件编程、图形渲染、游戏智能等领域尤其如此，若是平素能像作者这样勤于总结、善于对比，那么在需要用到相关技巧时必能信手拈来，左右逢源。
从培养兴趣、锻炼思维、付诸实践三个角度观之，本书皆为精彩而思辨的智慧书。既可静心品读代码之诗意，又能细致体味数学之美感，何其乐哉！
作者乃业界翘楚，学识渊博而思维开阔，文中部分词句与日常用语及数学、计算机等领域一般用法不甚相同，故译文或加注释或添引号，以强调其特殊含义。
翻译过程中，得到机械工业出版社华章公司诸君勉励，于此深表谢意。
本书主要由爱飞翔翻译，舒亚林、张军、王鹏亦参与部分翻译工作。小弟乐意与各位朋友通过个人网站(www.agilemobidev.com)及电子邮件(eastarstormlee@gmail?com)探讨算法问题。由于时间仓促，水平有限，错误与疏漏在所难免，敬请读者不吝赐教。
爱飞翔
2014年2月
"这是及时本宣称能讲解计算机算法隐晦细节的书，而且讲得还真不错。我知道的每一条技巧书里都提到了，而且还讲了好多好多我不知道的。不论是在开发程序库或编译器，还是在极力搜求优雅算法，此书都可谓天赐良册，应放在高德纳所著《计算机程序设计艺术》那套书旁边。本书及时版刊印后的10年间，它对我在Sun和Google的工作大有裨益，而第二版所添加新内容亦令我惊羡不已。"
—— Joshua Bloch
"初看本书书名时，我想，这是教人怎么入侵计算机系统的书吗？不太可能吧。嗯，那就肯定是一本编程小技巧的集锦。看了之后发现，没错，这就是一本编程秘籍，然而却是一本包罗万象的秘籍。第二版新增了两个大主题，并用数十个小技巧丰富了本书内容，其中有个小绝招是如何在不溢出的情况下求两数均值，我写二分查找算法时直接就把这条拿来用了。这真是本令算法爱好者开怀畅读的书啊！"
—— Guy Steele "这是及时本宣称能讲解计算机算法隐晦细节的书，而且讲得还真不错。我知道的每一条技巧书里都提到了，而且还讲了好多好多我不知道的。不论是在开发程序库或编译器，还是在极力搜求优雅算法，此书都可谓天赐良册，应放在高德纳所著《计算机程序设计艺术》那套书旁边。本书及时版刊印后的10年间，它对我在Sun和Google的工作大有裨益，而第二版所添加新内容亦令我惊羡不已。"
—— Joshua Bloch
"初看本书书名时，我想，这是教人怎么入侵计算机系统的书吗？不太可能吧。嗯，那就肯定是一本编程小技巧的集锦。看了之后发现，没错，这就是一本编程秘籍，然而却是一本包罗万象的秘籍。第二版新增了两个大主题，并用数十个小技巧丰富了本书内容，其中有个小绝招是如何在不溢出的情况下求两数均值，我写二分查找算法时直接就把这条拿来用了。这真是本令算法爱好者开怀畅读的书啊！"
—— Guy Steele
