آموزش بازگشت، بک ترک و برنامه نویسی پویا در پایتون

سرفصل ها و درس ها

معرفی Introduction

• معرفی Introduction

راه اندازی محیط Environment Setup

• نصب پایتون Installing Python

• در حال نصب PyCharm Installing PyCharm

بازگشت Recursion

• حافظه پشته و پشته چیست؟ What are stack and heap memory?

• پشته حافظه و شبیه سازی حافظه پشته Stack memory and heap memory simulation

• آزمون پشته حافظه و حافظه Heap Stack Memory and Heap Memory Quiz

• بازگشت ( فراخوانی تابع بازگشتی) چیست؟ What is recursion (recursive function call)?

• اجرای بازگشت سر و دم Head and tail recursion implementation

• حافظه بازگشتی و پشته ای (سرریز پشته) Recursion and stack memory (stack overflow)

• بهینه سازی بازگشتی در پایتون Recursion optimization in Python

• آزمون بازگشت Recursion Quiz

• مشکل فاکتوریل - با بازگشت سر Factorial problem - with head recursion

• مشکل فاکتوری - تجسم پشته Factorial problem - visualizing the stack

• تبدیل یک بازگشت سر به یک بازگشت دم Transforming a head recursion into a tail recursion

• مشکل اعداد فیبوناچی - با بازگشت سر Fibonacci numbers problem - with head recursion

• اعداد فیبوناچی - تجسم حافظه پشته Fibonacci numbers - visualizing the stack memory

• اعداد فیبوناچی با بازگشت دم Fibonacci-numbers with tail recursion

• راه حل - اعداد فیبوناچی با کد بازگشتی دنباله Solution - Fibonacci-numbers with tail recursion code

• معرفی برج های هانوی Towers of Hanoi introduction

• اجرای برج هانوی Towers of Hanoi implementation

• برج های هانوی - تجسم پشته Towers of Hanoi - visualizing the stack

• حل بازگشت با تکرار Solving recursion with iteration

• راه حل - حل بازگشت با تکرار Solution - solving recursion with iteration

• الگوریتم اقلیدسی چیست؟ What is the Euclidean algorithm?

• اجرای الگوریتم اقلیدسی Euclidean algorithm implementation

• بازگشت و تکرار بازبینی شد Recursion and iteration revisited

• آزمون مشکلات بازگشتی Recursive Problems Quiz

الگوریتم های جستجو Search Algorithms

• جستجوی خطی چیست؟ What is linear search?

• اجرای جستجوی خطی Linear search implementation

• جستجوی خطی با بازگشت Linear search with recursion

• راه حل - جستجوی خطی با بازگشت Solution - linear search with recursion

• جستجوی دودویی (لگاریتمی) چیست؟ What is binary (logarithmic) search?

• اجرای جستجوی باینری Binary search implementation

• آزمون الگوریتم های جستجو Search Algorithms Quiz

الگوریتم های انتخاب Selection Algorithms

• مقدمه الگوریتم های انتخاب Selection algorithms introduction

• مقدمه انتخاب سریع - الگوریتم Hoare Quickselect introduction - Hoare's algorithm

• تجسم انتخاب سریع Quickselect visualization

• مسابقه انتخاب سریع Hoare's Hoare's Quickselect Quiz

• اجرای سریع انتخاب Quickselect implementation

• تمرین - مرتب سازی با انتخاب Exercise - sorting with selection

• راه حل - مرتب سازی با انتخاب Solution - sorting with selection

• مشکل پیوت ها چیست؟ What the problem with pivots?

• آزمون محوری الگوریتم های انتخاب Selection Algorithms Pivoting Quiz

• انتخاب پیشرفته - میانه میانه ها، انتخاب درونی Advanced selection - median of medians, introselect

• اجرای الگوریتم میانه میانه ها Median of medians algorithm implementation

• الگوریتم Introselect - قدرت ترکیب الگوریتم ها Introselect algorithm - power of combining algorithms

• انتخاب آنلاین - مشکل منشی Online selection - the secretary problem

• آزمون الگوریتم های انتخاب Selection Algorithms Quiz

مشکلات دستکاری بیت Bit Manipulation Problems

• نمایش دودویی اعداد Binary representation of numbers

• عملگرهای منطقی Logical operators

• عملگرهای شیفت باینری Binary shift operators

• پیدا کردن طول بیت یک عدد صحیح Finding the bit length of an integer

• بررسی اعداد زوج و فرد Checking even and odd numbers

• مشکل دهقانان روسیه Russian peasant problem

• ضرب دهقانی روسی با بازگشت Russian peasant multiplication with recursion

عقب نشینی Backtracking

• عقب نشینی چیست؟ What is backtracking?

• جستجوی بی رحمانه و عقب نشینی Brute-force search and backtracking

• آزمون عقبگرد Backtracking Quiz

• معرفی مسئله N-queens N-queens problem introduction

• درخت جستجو چیست؟ What is the search tree?

• پیاده سازی مسئله N-queens I N-queens problem implementation I

• اجرای مسئله N-queens II N-queens problem implementation II

• مشکل N-queens و تجسم حافظه پشته N-queens problem and stack memory visualization

• چگونه با مشکل N-queens یک میلیون دلار کسب کنیم؟ How to earn $1 million with N-queens problem?

• معرفی مسیرها (و چرخه ها) همیلتونی Hamiltonian paths (and cycles) introduction

• تصویر چرخه هامیلتونی Hamiltonian cycle illustration

• پیاده سازی مسیر همیلتونی I Hamiltonian path implementation I

• اجرای مسیر همیلتونی II Hamiltonian path implementation II

• یافتن چرخه های همیلتونی Finding Hamiltonian cycles

• راه حل - یافتن چرخه هامیلتونی Solution - finding Hamiltonian cycle

• معرفی مشکل رنگ آمیزی Coloring problem introduction

• تجسم مشکل رنگ آمیزی Coloring problem visualization

• اجرای مشکل رنگ آمیزی Coloring problem implementation

• معرفی تور نایت Knight's tour introduction

• اجرای تور نایت I Knight's tour implementation I

• اجرای تور نایت II Knight's tour implementation II

• معرفی مشکل ماز Maze problem introduction

• پیاده سازی مشکل ماز Maze problem implementation

• مشکل ماز و تجسم حافظه پشته Maze problem and stack memory visualization

• معرفی سودوکو Sudoku introduction

• اجرای سودوکو I Sudoku implementation I

• اجرای سودوکو II Sudoku implementation II

• اجرای سودوکو III Sudoku implementation III

• مشکل عقب نشینی چیست؟ What is the problem with backtracking?

• امتحان مشکلات عقبگرد Backtracking Problems Quiz

برنامه نویسی پویا Dynamic Programming

• مقدمه برنامه نویسی پویا Dynamic programming introduction

• آزمون برنامه نویسی پویا Dynamic Programming Quiz

• معرفی اعداد فیبوناچی Fibonacci numbers introduction

• پیاده سازی اعداد فیبوناچی Fibonacci numbers implementation

• معرفی مشکل کوله پشتی Knapsack problem introduction

• مثال مشکل کوله پشتی Knapsack problem example

• مشکل کوله پشتی با بازگشت (درخت بازگشتی) Knapsack problem with recursion (recursion tree)

• مشکل کوله پشتی با بازگشت Knapsack problem with recursion

• راه حل - مشکل کوله پشتی با بازگشت Solution - knapsack problem with recursion

• اجرای مشکل کوله پشتی Knapsack problem implementation

• معرفی مشکل برش میله Rod cutting problem introduction

• مثال مشکل برش میله Rod cutting problem example

• اجرای مشکل برش میله Rod cutting problem implementation

• مقدمه مسئله جمع زیر مجموعه Subset sum problem introduction

• مثال مسئله جمع زیر مجموعه Subset sum problem example

• اجرای جمع زیر مجموعه Subset sum implementation

• حداکثر مشکل زیرآرایه (الگوریتم Kadane) Maximum subarray problem (Kadane's algorithm)

• طولانی ترین معرفی متداول بعدی Longest common subsequence introduction

• طولانی ترین اجرای متداول متوالی Longest common subsequence implementation

• طولانی ترین دنباله مشترک با بازگشت (درخت بازگشت) Longest common subsequence with recursion (recursion tree)

• آزمون برنامه نویسی پویا Dynamic Programming Quiz

مشکل بسته بندی بهینه Optimal Packing Problem

• معرفی مشکل بسته بندی سطل زباله Bin packing problem introduction

• اجرای مشکل بسته بندی بن Bin packing problem implementation

• مشکل بسته بندی سطل - مقاله مفید Bin packing problem - useful article

• مسابقه بسته بندی بن Bin Packing Quiz

الگوریتم های تقسیم و غلبه Divide and Conquer Algorithms

• رویکردهای تفرقه بیانداز و حکومت کن چیست؟ What are divide-and-conquer approaches?

• مسابقه تقسیم و پیروز Divide and Conquer Quiz

• جستجوی باینری دوباره مورد بازدید قرار گرفت Binary search revisited

• نظریه مرتب سازی ادغام Merge sort theory

• اجرای مرتب سازی ادغام Merge sort implementation

• ادغام مرتب سازی و تجسم حافظه پشته Merge sort and stack memory visualization

• ادغام مرتب سازی به ترتیب نزولی Merge sort in descending order

• راه حل - موارد را به ترتیب نزولی مرتب کنید Solution - sort the items in descending order

• مقدمه مسئله جفت امتیاز را می بندد I Closes pair of points problem introduction I

• مقدمه مسئله زوج نقطه می بندد II Closes pair of points problem introduction II

• اجرای مشکل زوج نقطه را می بندد Closes pair of points problem implementation

• نزدیکترین جفت امتیاز - مقاله مفید Closest pair of points - useful article

• مسابقه نزدیکترین جفت امتیاز Closest Pair of Points Quiz

الگوریتم های جستجوی زیر رشته ای Substring Search Algorithms

• مقدمه جستجوی Brute-Force Brute-force search introduction

• اجرای جستجوی Brute-Force Brute-force search implementation

• آزمون جستجوی ساده زیر رشته ای Naive Substring Search Quiz

• معرفی الگوریتم رابین-کارپ Rabin-Karp algorithm introduction

• پیاده سازی الگوریتم رابین-کارپ Rabin-Karp algorithm implementation

• مسابقه جستجوی زیر رشته Rabin-Karp Rabin-Karp Substring Search Quiz

• معرفی الگوریتم Knuth-Morris-Pratt Knuth-Morris-Pratt algorithm introduction

• ساخت جدول مسابقه جزئی Constructing the partial match table

• اجرای الگوریتم Knuth-Morris-Pratt Knuth-Morris-Pratt algorithm implementation

• آزمون الگوریتم Knuth-Morris-Pratt Knuth-Morris-Pratt Algorithm Quiz

• معرفی الگوریتم Z Z algorithm introduction

• تصویر الگوریتم Z Z algorithm illustration

• پیاده سازی الگوریتم Z Z algorithm implementation

• آزمون الگوریتم Z Z Algorithm Quiz

• مقایسه الگوریتم های جستجوی زیر رشته ای Substring search algorithms comparison

• کاربردهای جستجوی زیر رشته ای Applications of substring search

سوالات متداول مصاحبه (آمازون، فیس بوک و گوگل) COMMON INTERVIEW QUESTIONS (Amazon, Facebook and Google)

• معکوس کردن یک نمای کلی آرایه در محل Reversing an array in-place overview

• معکوس کردن یک راه حل آرایه در محل Reversing an array in-place solution

• بررسی اجمالی مشکل پالیندروم Palindrome problem overview

• راه حل مشکل پالیندروم Palindrome problem solution

• بررسی اجمالی مشکل برگشت عدد صحیح Integer reversion problem overview

• راه حل مشکل بازگشت اعداد صحیح Integer reversion problem solution

• نمای کلی مشکل آناگرام Anagram problem overview

• حل مشکل آناگرام Anagram problem solution

• بررسی اجمالی مشکل پرچم ملی هلند Dutch national flag problem overview

• نظریه مشکل پرچم ملی هلند Dutch national flag problem theory

• راه حل مشکل پرچم ملی هلند Dutch national flag problem solution

• بررسی اجمالی مشکل آب باران به دام انداختن Trapping rain water problem overview

• تئوری مشکل آب باران به دام انداختن Trapping rain water problem theory

• حل مشکل آب باران به دام انداختن Trapping rain water problem solution

مراحل بعدی Next Steps

• مراحل بعدی Next Steps

### ضمیمه - درس تصادف نظریه پیچیدگی ### ### APPENDIX - COMPLEXITY THEORY CRASH COURSE ###

• چگونه زمان اجرای الگوریتم ها را اندازه گیری کنیم؟ How to measure the running times of algorithms?

• تصویر نظریه پیچیدگی Complexity theory illustration

• نمادهای پیچیدگی - ordo بزرگ (O). Complexity notations - big (O) ordo

• نمادهای پیچیدگی - Ω بزرگ (امگا) Complexity notations - big Ω (omega)

• نمادهای پیچیدگی - تتا بزرگ (θ). Complexity notations - big (θ) theta

• زمان اجرای الگوریتم Algorithm running times

• کلاس های پیچیدگی Complexity classes

• تجزیه و تحلیل الگوریتم ها - حلقه ها Analysis of algorithms - loops

برنامه تصویرسازی الگوریتم رایگان Algorhyme FREE Algorithms Visualizer App

• برنامه تجسم الگوریتم ها Algorithms Visualization App

• الگوریتم - الگوریتم ها و ساختارهای داده Algorhyme - Algorithms and Data Structures

مواد درسی (دانلود) Course Materials (DOWNLOADS)

• مطالب دوره (اسلایدها و کد منبع) Course materials (slides and source code)