کتاب صوتی از الگوریتم تا برنامه: سفری به دنیای ساختمان داده و طراحی الگوریتم با رویکرد Wirth

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب از الگوریتم تا برنامه: سفری به دنیای ساختمان داده و طراحی الگوریتم با رویکرد Wirth

موضوع کلی: مبانی علوم کامپیوتر

موضوع میانی: ساختمان داده‌ها و الگوریتم‌ها

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. الگوریتم چیست؟ تعریف و مثال‌ها
• 2. ساختمان داده چیست؟ معرفی و اهمیت
• 3. رویکرد ویرت: الگوریتم + ساختمان داده = برنامه
• 4. فرایند طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم‌ها
• 5. انواع داده انتزاعی (ADT) و کاربرد آنها
• 6. مروری بر اصول برنامه‌نویسی ساختاریافته
• 7. مقدمه‌ای بر تحلیل کارایی الگوریتم
• 8. تحلیل پیچیدگی زمانی: مفهوم Big O
• 9. تحلیل پیچیدگی فضایی: مدیریت حافظه
• 10. معیارها و روش‌های ارزیابی الگوریتم‌ها
• 11. انواع داده پایه: اعداد صحیح و اعشاری
• 12. کاراکترها و رشته‌ها: مبانی و عملیات
• 13. انواع داده بولی و منطق گزاره‌ها
• 14. ساختارهای کنترل جریان: توالی و ترتیب
• 15. ساختار انتخاب: دستور if-then-else
• 16. ساختار انتخاب پیشرفته: دستور case/switch
• 17. حلقه‌های تکرار: while و repeat-until
• 18. حلقه‌های تکرار: for و کاربردهای آن
• 19. طراحی الگوریتم با ترکیب ساختارهای کنترلی
• 20. مفهوم زیربرنامه‌ها (روال‌ها و توابع)
• 21. آرایه‌ها: سازماندهی داده‌های هم‌نوع
• 22. دسترسی و عملیات پایه بر روی آرایه‌ها
• 23. آرایه‌های چندبعدی: ماتریس‌ها
• 24. کاربردهای آرایه‌ها در مسائل عملی
• 25. رکوردها (Structs): تجمیع داده‌های ناهم‌نوع
• 26. دسترسی و عملیات بر روی فیلدهای رکورد
• 27. آرایه‌ای از رکوردها: ایجاد و مدیریت
• 28. انتخاب بین آرایه و رکورد: ملاحظات طراحی
• 29. اشاره‌گرها (Pointers): مفهوم و کاربرد
• 30. تخصیص حافظه پویا: دستور new/malloc
• 31. آزادسازی حافظه پویا: دستور dispose/free
• 32. اشاره‌گرهای dangling و مشکلات حافظه
• 33. لیست‌های پیوندی: معرفی و ساختار گره
• 34. اشاره‌گرها و ساختار گره: پیوند دادن داده‌ها
• 35. ساختار لیست پیوندی یک‌طرفه (Singly Linked List)
• 36. ایجاد و پیمایش در لیست پیوندی
• 37. درج گره جدید در ابتدای لیست
• 38. درج گره جدید در انتهای لیست
• 39. درج گره جدید در موقعیت دلخواه
• 40. حذف گره از ابتدای لیست
• 41. حذف گره از انتهای لیست
• 42. حذف گره از موقعیت دلخواه
• 43. لیست‌های پیوندی دوطرفه (Doubly Linked List)
• 44. عملیات بر روی لیست‌های دوطرفه
• 45. لیست‌های پیوندی دایره‌ای (Circular Linked List)
• 46. کاربردهای پیشرفته لیست‌های پیوندی
• 47. پشته (Stack): ساختار LIFO و عملیات پایه
• 48. پیاده‌سازی پشته با آرایه
• 49. پیاده‌سازی پشته با لیست پیوندی
• 50. کاربرد پشته در ارزیابی عبارات محاسباتی
• 51. کاربرد پشته در فراخوانی توابع و بازگشت
• 52. صف (Queue): ساختار FIFO و عملیات پایه
• 53. پیاده‌سازی صف با آرایه
• 54. پیاده‌سازی صف با لیست پیوندی
• 55. صف‌های دایره‌ای و کاربرد آنها
• 56. صف اولویت (Priority Queue): معرفی و مفهوم
• 57. مفهوم بازگشت (Recursion) و طراحی الگوریتم بازگشتی
• 58. پیاده‌سازی توابع بازگشتی: مثال‌ها
• 59. تحلیل پیچیدگی الگوریتم‌های بازگشتی
• 60. جستجوی خطی (Linear Search): الگوریتم و تحلیل
• 61. جستجوی دودویی (Binary Search): پیش‌نیازها و پیاده‌سازی
• 62. تحلیل کارایی جستجوی دودویی
• 63. معرفی و دسته‌بندی الگوریتم‌های مرتب‌سازی
• 64. مرتب‌سازی انتخابی (Selection Sort) و تحلیل آن
• 65. مرتب‌سازی حبابی (Bubble Sort) و بهبودها
• 66. مرتب‌سازی درجی (Insertion Sort) برای داده‌های تقریباً مرتب
• 67. مرتب‌سازی پوسته (Shell Sort): بهبود Insertion Sort
• 68. مرتب‌سازی سریع (Quick Sort): مبنا و انتخاب Pivot
• 69. پیاده‌سازی و تحلیل Quick Sort
• 70. مرتب‌سازی ادغامی (Merge Sort): تقسیم و غلبه
• 71. پیاده‌سازی و تحلیل Merge Sort
• 72. مرتب‌سازی هیپ (Heap Sort): استفاده از ساختمان داده هیپ
• 73. مرتب‌سازی‌های غیرمقایسه‌ای: شمارشی و مبنایی (Counting Sort, Radix Sort)
• 74. درختان: مفاهیم پایه، اصطلاحات و نمایش
• 75. درختان دودویی (Binary Trees): تعریف و خواص
• 76. پیاده‌سازی درخت دودویی با اشاره‌گرها
• 77. پیمایش درخت دودویی: In-order
• 78. پیمایش درخت دودویی: Pre-order
• 79. پیمایش درخت دودویی: Post-order
• 80. پیمایش سطح به سطح (Level-order Traversal)
• 81. درختان جستجوی دودویی (BST): معرفی و اصول کار
• 82. عملیات درج گره در BST
• 83. عملیات جستجوی گره در BST
• 84. عملیات حذف گره از BST
• 85. متعادل‌سازی درختان دودویی: مفهوم و نیاز
• 86. هیپ (Heap): پیاده‌سازی و عملیات Heapify
• 87. صف اولویت (Priority Queue) با استفاده از هیپ
• 88. درختان B (B-Trees) و B+ برای ذخیره‌سازی خارجی (به رویکرد ویرت)
• 89. گراف‌ها: تعریف، انواع و نمایش
• 90. نمایش گراف با ماتریس مجاورت (Adjacency Matrix)
• 91. نمایش گراف با لیست مجاورت (Adjacency List)
• 92. پیمایش گراف: جستجوی عمق اول (DFS)
• 93. پیمایش گراف: جستجوی سطح اول (BFS)
• 94. جداول درهم‌سازی (Hash Tables): مفهوم و اصول
• 95. طراحی توابع درهم‌سازی کارآمد
• 96. حل برخورد در جداول درهم‌سازی: زنجیره‌سازی
• 97. حل برخورد در جداول درهم‌سازی: آدرس‌دهی باز
• 98. سازماندهی فایل‌ها و دسترسی به داده‌های خارجی (با تاکید ویرت)