本书主要介绍了最优化的基本概念、典型案例、基本理论和优化算法。典型案例来自数据科学、机器学习、人工智能、图像和信号处理等领域，基本理论涵盖最优解的存在性和唯一性、各类优化问题的一阶或二阶最优性条件、对偶理论等，优化算法包括无约束优化算法、约束优化算法、复合优化算法。全书案例丰富，理论翔实，展现了最优化的“实践—算法—理论—实践”这一特点。书中配备了适量的习题，这些习题难易兼顾、层次分明，为正文内容提供补充，并可检验读者的学习效果。

本书可作为高等学校数据科学类相关专业的教材或参考书，也可供从事运筹学、计算数学、图像和信号处理、机器学习、人工智能等领域的科技工作者参考。