本書力圖研究當今最重要的計算機算法并將一些最基礎(chǔ)的技能傳授給廣大求知者。它適合用做計算機科學進階教材，面向已經(jīng)熟悉了計算機系統(tǒng)并掌握了基本編程技能的學生。本書也可用于自學，或是作為開發(fā)人員的參考手冊，因為書中實現(xiàn)了許多實用算法并詳盡分析了它們的性能特點和用途。這本書取材廣泛，很適合作為該領(lǐng)域的入門教材。
     算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學習是所有計算機科學教學計劃的基礎(chǔ)，但它并不只是對程序員和計算機系的學生有用。任何計算機使用者都希望計算機能運行得更快一些或是能解決更大規(guī)模的問題。本書中的算法代表了近50年來的大量優(yōu)秀研究成果，是人們工作中必備的知識。從物理中的N體模擬問題到分子生物學中的基因序列問題，我們描述的基本方法對科學研究而言已經(jīng)必不可少；從建筑建模系統(tǒng)到模擬飛行器，這些算法已經(jīng)成為工程領(lǐng)域極其重要的工具；從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)到互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎，算法已成為現(xiàn)代軟件系統(tǒng)中不可或缺的一部分。這僅是幾個例子而已，隨著計算機應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴張，這些基礎(chǔ)方法的影響也會不斷擴大。
     在開始學習這些基礎(chǔ)算法之前，我們先要熟悉全書中都將會用到的棧、隊列等低級抽象的數(shù)據(jù)類型。然后依次研究排序、搜索、圖和字符串方面的基礎(chǔ)算法。最后一章將會從宏觀角度總結(jié)全書的內(nèi)容。
     獨特之處
     本書致力于研究有實用價值的算法。書中講解了多種算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并提供了大量相關(guān)的信息，讀者應(yīng)該能有信心在各種計算環(huán)境下實現(xiàn)、調(diào)試并應(yīng)用它們。本書的特點涉及以下幾個方面。算法　書中均有算法的完整實現(xiàn)，并討論了程序在多個樣例上的運行狀況。書中的代碼都是可以運行的程序而非偽代碼，因此非常便于投入使用。書中程序是用Java語言編寫的，但其編程風格方便讀者使用其他現(xiàn)代編程語言重用其中的大部分代碼來實現(xiàn)相同算法。
     數(shù)據(jù)類型
     我們在數(shù)據(jù)抽象上采用了現(xiàn)代編程風格，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法封裝在了一起。
     應(yīng)用
     每一章都會給出所述算法起到關(guān)鍵作用的應(yīng)用場景。這些場景多種多樣，包括物理模擬與分子生物學、計算機與系統(tǒng)工程學，以及我們熟悉的數(shù)據(jù)壓縮和網(wǎng)絡(luò)搜索等。
     學術(shù)性
     我們非常重視使用數(shù)學模型來描述算法的性能。我們用模型預(yù)測算法的性能，然后在真實的環(huán)境中運行程序來驗證預(yù)測。
     廣度
     本書討論了基本的抽象數(shù)據(jù)類型、排序算法、搜索算法、圖及字符串處理。我們在算法的討論中研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計范式、歸納法和解題模型。這將涵蓋20世紀60年代以來的經(jīng)典方法以及近年來產(chǎn)生的新方法。
     我們的主要目標是將今天最重要的實用算法介紹給盡可能廣泛的群體。這些算法一般都十分巧妙奇特，20行左右的代碼就足以表達。它們展現(xiàn)出的問題解決能力令人嘆為觀止。沒有它們，創(chuàng)造計算智能、解決科學問題、開發(fā)商業(yè)軟件都是不可能的。
     本書網(wǎng)站
     本書的一個亮點是它的配套網(wǎng)站algs4.cs.princeton.edu。這一網(wǎng)站面向教師、學生和專業(yè)人士，免費提供關(guān)于算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的豐富資料。
     一份在線大綱　包含了本書內(nèi)容的結(jié)構(gòu)并提供了鏈接，瀏覽起來十分方便。
     全部實現(xiàn)代碼　書中所有的代碼均可以在這里找到，且其形式適合用于程序開發(fā)。此外，還包括算法的其他實現(xiàn)，例如高級的實現(xiàn)、書中提及的改進的實現(xiàn)、部分習題的答案以及多個應(yīng)用場景的客戶端代碼。我們的重點是用真實的應(yīng)用環(huán)境來測試算法。
     習題與答案　網(wǎng)站還提供了一些附加的選擇題（只需要一次單擊便可獲取答案）、很多算法應(yīng)用的例子、編程練習和答案以及一些有挑戰(zhàn)性的難題。
     動態(tài)可視化　書是死的，但網(wǎng)站是活的，在這里我們充分利用圖形類演示了算法的應(yīng)用效果。課程資料　網(wǎng)站包含和本書及網(wǎng)上內(nèi)容對應(yīng)的一整套幻燈片，以及一系列編程作業(yè)、核對表、測試數(shù)據(jù)和備課手冊。
     相關(guān)資料鏈接　網(wǎng)站包含大量的鏈接，提供算法應(yīng)用的更多背景知識以及學習算法的其他資源。我們希望這個站點和本書互為補充。一般來說，建議讀者在第一次學習某種算法或是希望獲得整體概念時看書，并把網(wǎng)站作為編程時的參考或是在線查找更多信息的起點。
     作為教材
     本書為計算機科學專業(yè)進階的教材，涵蓋了這門學科的核心內(nèi)容，并能讓學生充分鍛煉編程、定量推理和解決問題等方面的能力。一般來說，此前學過一門計算機方面的先導(dǎo)課程就足矣，只要熟悉一門現(xiàn)代編程語言并熟知現(xiàn)代計算機系統(tǒng)，就都能夠閱讀本書。
     雖然本書使用Java實現(xiàn)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但其代碼風格使得熟悉其他現(xiàn)代編程語言的人也能看懂。我們充分利用了Java的抽象性（包括泛型），但不會依賴這門語言的獨門特性。書中涉及的多數(shù)數(shù)學知識都有完整的講解（少數(shù)會有延伸閱讀），因此閱讀本書并不需要準備太多數(shù)學知識，不過有一定的數(shù)學基礎(chǔ)當然更好。應(yīng)用場景都來自其他學科的基礎(chǔ)內(nèi)容，同樣也在書中有完整介紹。
     本書涉及的內(nèi)容是任何準備主修計算機科學、電氣工程、運籌學等專業(yè)的學生應(yīng)了解的基礎(chǔ)知識，并且對所有對科學、數(shù)學或工程學感興趣的學生也十分有價值。
     背景介紹
     這本書意在接續(xù)我們的一本基礎(chǔ)教材《Java程序設(shè)計：一種跨學科的方法》，那本書對計算機領(lǐng)域做了概括性介紹。這兩本書合起來可用做兩到三個學期的計算機科學入門課程教材，為所有學生在自然科學、工程學和社會科學中解決計算問題提供必備的基礎(chǔ)知識。
     本書大部分內(nèi)容來自Sedgewick的算法系列圖書。本質(zhì)上，本書和該系列的第1版和第2版最接近，但還包含了作者多年教學和學習的經(jīng)驗。Sedgewick的《C算法（第3版）》、《C++算法（第3版）》、《Java算法（第3版）》更適合用做參考書或是高級課程的教材，而本書則是專門為大學一、二年級學生設(shè)計的一學期教材，也是最新的基礎(chǔ)入門書或從業(yè)者的參考書。
     致謝
     本書的編寫花了近40年時間，因此想要一一列出所有參與人是不可能的。本書的前幾版一共列出了好幾十人，其中包括（按字母順序）Andrew Appel、Trina Avery、Marc Brown、Lyn Dupré、PhilippeFlajolet、Tom Freeman、Dave Hanson、Janet Incerpi、Mike Schidlowsky、Steve Summit和Chris VanWyk。我要感謝他們所有人，盡管其中有些人的貢獻要追溯到幾十年前。至于第4版，我們要感謝試用了本書樣稿的普林斯頓及其他院校的數(shù)百名學生，以及通過本書網(wǎng)站發(fā)表意見和指出錯誤的世界各地的讀者。
     我們還要感謝普林斯頓大學對于高質(zhì)量教學的堅定支持，這是本書得以面世的基礎(chǔ)。Peter Gordon幾乎從本書寫作之初就提出了很多有用的建議，這一版奉行的“歸本溯源”的指導(dǎo)思想也是他最早提出的。關(guān)于第4版，我們要感謝Barbara Wood認真又專業(yè)的編輯工作，Julie Nahil對生產(chǎn)過程的管理，以及Pearson出版公司中為本書的付梓和營銷辛勤工作的朋友。所有人都在積極地追趕進度，而本書的質(zhì)量并沒有受到絲毫影響。