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前言随着近年来计算机的迅速发展和普及，数值计算方法已成为所有工程设计、技术开发和科学研究等领域中必不可少的工具，本书的目的就是向广大科技工作者介绍数值计算领城中各种有效和实用的算法，并提供一个便于在计算机上调用的、经过严格测试的C语言函数库，为数值计算的广泛普及和应用创造更方便的条件。本书所涉及的数值算法无论在广度、深度以及新颖性、实用性等方面都颇具特色，尤其是强调第法与程序并举，拓宽了数值计算方法的应用范围和实用价值，提高了科技工作者利用数值方法实现科学与工程计算以及开发应用软件系统的能力和效率。本书的主要目的和特点如下：第一，内容全面、算法丰富。本书几乎平包括了数值计算领城内的所有算法，其中基本的数值计算方法有：线性代数方程组与非线性方程组的数值解法、插值方法、数值积分、数值遥近、矩阵特征值与特征向量、常微分方程的初值问题和特殊函数等等。此外，还用了相当多的篇幅介绍数值计算领域中一些更深入、更直接面向应用的内容：常微分方程的边值问题、偏微分方程、积分方程、随机数与蒙特卡罗法、统计分析、模型参数提取、最优化方法、快速傅里叶变换及其应用，以及压缩编码技术等等，这些深入的内容在大多数数值计算书籍中很少涉及，但其重要性和实用性在近年来的工程计算中变得越来越显著，我们认为十分有必要介绍给广大读者。第二，算法新颖、实用。书中既有广泛流行的传统经典算法，又有1980年以后出现的新方法，还有一些是取自1989~1991年国际学术刊物上发表的最新算法。例如：在数值积分中，我们在全面地介绍各种复合等距求积公式和外推公式的基础上，还介绍了奇异积分，并较详细地讲述了构造高斯型求积公式的一般方法；在线性代数方程组求解中，介绍了稀疏矩阵技术和奇异值分解等非常有实用意义的常用算法：特殊函数一章中的分数阶贝塞尔函数，以及积分方程一章中的大多数算法都是新增加的内容：此外，快速傅里叶变换应用中的子波变换算法，则是最近几年用于图像压缩编码的最新方法。本书对这些新颖、实用算法的特色、适用范围、计算复杂度等都做了扼要的分析和说明，读者可以根据自己的具体计算背景选用适当的算法。第三，强调算法与程序并重。好的算法，只有通过高质量的程序来实现，才能获得较高的效率和较强的实用性，本书特别注重算法与程序相结合，每介绍一种算法均给出该算法的C语言源程序，以及相应的解题实例。读者不仅可以通过本书掌握各种数值计算方法，而且还能从中学到许多C语言的编程技巧，并了解如何应用这些算法和程序去解决实际的工程计算及系统设计问题。第四，程序精炼、模块化好、实用性和可重复利用性强。全书给出的近300个程序都充分利用了C语言在函数指针、地址及位操作、内存的动态管理技术等方面的优点，使程序源代码精炼，执行效率高。而且本书所给出的所有函数都经过了严格的测试。另外，全书各种算法程序结构清晰、模块化好、可重复利用性强。例如，在插值方法中，利用一维插值函数直接构造二维插值算法；在常微分方程的边值问题中调用了非线性方程数值求解中的一些函数：i.特殊函数中伽玛、贝塔函数在统计分析等章节中多次采用：LU分解的函数更是广泛地被各种算法频繁引用。这种模块化结构使程序简洁、明了、易读、易懂，而且算法前后呼应，原理与应用有机地结合在一起。读者可以很方便地在各自领域的科学计算和软件开发中调用库中的函数，从而大大提高工作效率。本书配有一张软盘，装有书中算法的全部C语言源程序，以及相应的解题实例，供读者学习和参考。
