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出版者:中国水利水电出版社

作者:陈建军编

出品人:

页数:466

译者:

出版时间:2003-8

价格:39.00

装帧:平装

isbn号码:9787508416014

丛书系列:

图书标签:

• 计算机等级考试
• 三级
• 教程
• 计算机基础
• 编程
• Office
• 信息安全
• 网络基础
• 考研
• 自学教材
• 技能提升

编程艺术与算法精粹：深入探索计算机科学的基石 本书旨在为渴望全面掌握现代软件开发核心理念与实践的读者提供一本深度与广度兼备的指南。它不局限于任何特定等级的考试准备，而是将焦点放在构建扎实的计算机科学基础、培养系统性的问题解决能力以及理解驱动当今科技世界的底层逻辑之上。 --- 第一部分：计算思维的重塑与基础范式 第一章：数字世界的底层逻辑——从布尔代数到机器指令 本章将带领读者超越高级语言的表象，深入探究计算机硬件与软件交互的本质。我们将从亚里士多德的逻辑学根源出发，详细解析布尔代数在现代电路设计中的应用，包括逻辑门、组合电路与时序电路的设计与分析。随后，我们将剖析数据在内存中的表示方式，不仅包括定点和浮点数的标准（IEEE 754），还会探讨负数的补码表示法及其对底层运算的影响。 核心内容聚焦于指令集架构（ISA）的初步认识，对比RISC与CISC的设计哲学差异。读者将学习如何阅读和理解汇编语言的片段，掌握CPU的基本工作周期（取指、译码、执行、写回），并理解堆栈、寄存器、程序计数器在函数调用和程序流程控制中的关键作用。这一部分强调的是“计算如何发生”的物理与逻辑基础。 第二章：数据结构的动态演进：效率与结构的统一 本章是全书的基石之一，它强调数据结构不仅仅是存储数据的容器，更是决定程序性能的关键所在。我们不会停留在简单的线性结构（数组、链表）的静态描述，而是深入探讨其内存布局和动态分配策略。 重点章节将全面覆盖树形结构：从基础的二叉树、平衡树（AVL、红黑树的插入与旋转机制详解），到多路查找树（B树、B+树在数据库索引中的实际应用）。对于图论，本书将侧重于其在网络、地图、社交关系建模中的应用，详细解析Dijkstra、Floyd-Warshall、Prim与Kruskal等核心算法的迭代过程、时间复杂度分析及适用场景。此外，高级结构如堆（Heap）的构建与应用（优先队列实现）和散列表（哈希表）的冲突解决策略（开放寻址法与链地址法）将得到详尽的图解与代码实现。 第三章：算法设计的哲学与复杂度分析 本章是训练读者“工程化思维”的关键。我们不再满足于算法的正确性，更追求其效率和优雅性。本书将系统介绍分治法（如快速排序与归并排序的深入比较）、贪心算法（最小生成树的理论基础）、动态规划（背包问题、最长公共子序列的备忘录与自底向上实现）等主要算法设计范式。 复杂度分析部分将严格遵循大O、Omega和Theta符号，并引入时间空间复杂度的衡量标准。特别地，本书将探讨P、NP、NP-完全性等计算理论的前沿概念，帮助读者理解哪些问题在理论上是“难以解决”的，从而指导他们在实际工程中选择近似算法或启发式方法。 --- 第二部分：软件工程与系统级实现 第四章：面向对象设计的深入实践与设计模式 本书倡导一种基于清晰结构和可维护性的软件设计方法。本章将超越C++或Java等语言的基本语法，重点阐述面向对象的核心原则（封装、继承、多态）的精髓。我们不仅讨论抽象类和接口的运用，更深入剖析“组合优于继承”的设计哲学。 随后，我们将以UML图例结合实际代码示例，系统讲解GoF（四人帮）的经典23种设计模式。重点解析创建型（工厂、单例、建造者）、结构型（适配器、装饰器、代理）和行为型（观察者、策略、模板方法）在解决常见软件架构问题时的具体应用与权衡。读者将学会如何识别代码中的“异味”并应用恰当的模式进行重构。 第五章：操作系统：资源的管理者与进程的交响曲 本章将深入操作系统内核的工作机制，理解操作系统如何高效地管理有限的硬件资源。内容涵盖进程与线程的概念区分、上下文切换的开销与实现、进程间通信（IPC）的各种机制（管道、消息队列、共享内存）。 内存管理是本章的重中之重，我们将详述虚拟内存的概念，分页（Paging）与分段（Segmentation）的机制，以及缺页中断（Page Fault）的处理流程。此外，我们将详细分析几种经典的页面置换算法（FIFO, LRU, OPT）及其在现代操作系统中的变种实现。同步与互斥机制（信号量、互斥锁、管程）的引入，旨在让读者理解并发编程中死锁的成因、检测与避免策略。 第六章：数据库系统：持久化与一致性的承诺 本书将数据库视为一个复杂的信息管理系统，而非简单的CRUD工具。我们将从关系代数的角度回顾关系模型的数学基础，并深入解析SQL语言的高级特性，如视图、存储过程和事务控制。 事务管理是本章的核心，我们将详细阐述ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性）的保证机制，重点分析不同隔离级别（Read Uncommitted到Serializable）下的锁粒度与并发控制协议（如两阶段封锁协议2PL）。此外，数据库的性能优化——索引的B+树结构、查询优化器的执行计划分析，以及范式理论（1NF到BCNF）在数据冗余消除中的作用，都将得到详尽的阐述。 --- 第三部分：网络通信与现代计算环境 第七章：计算机网络：从比特到应用层的旅程 本章将基于TCP/IP五层模型，系统地解析数据包在网络中的传输路径。物理层和数据链路层将探讨以太网帧结构与MAC地址寻址。网络层重点解析IPv4/IPv6的编址与路由选择算法（如RIP、OSPF的概念）。 传输层是本书的重点，我们将详尽对比TCP与UDP的设计哲学。对于TCP的可靠性保证，我们将深入剖析三次握手、四次挥手的状态机转换、滑动窗口协议（流量控制）和拥塞控制算法（慢启动、竞争）。应用层将以HTTP协议为核心案例，解析请求/响应的结构、状态码含义，以及HTTPS/TLS握手过程中的公钥加密机制。 第八章：编译原理与程序执行的魔术 本章旨在揭示高级语言代码是如何转化为机器可执行代码的。我们将遵循编译器的典型结构，详细介绍词法分析（正则表达式与DFA）、语法分析（LL(1)与LR(1)解析器思想）、语义分析（类型检查与中间代码生成）。 中间代码的优化技术（如常量折叠、死代码消除）将作为理论与实践的桥梁。对于代码生成阶段，我们将讨论目标代码的生成策略、寄存器分配的挑战，以及运行时环境（如C语言的栈帧布局）对程序行为的决定性影响。理解编译过程，是写出高效、无副作用代码的前提。 --- 总结： 本书不提供应试技巧，而是致力于构建一个全面的、可迁移的计算机科学知识体系。通过对计算基础、数据结构、系统原理和网络通信的深入钻研，读者将能够以更深刻的视角理解任何新兴技术栈的底层逻辑，真正掌握“造轮子”而非仅仅“用轮子”的能力。

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从装帧和纸张质量来看，这绝对是一本可以长期保存和反复翻阅的“传家宝”级别的教材。纸张的厚度适中，印刷清晰，没有出现墨水洇开或者反光的现象，这对于需要对照阅读不同页码和图表的学习者来说，体验感极佳。内容组织上，章节之间的逻辑跳转处理得非常平滑，每一个知识模块的学习都建立在前一个模块的坚实基础上，体现了作者对学科体系结构深刻的理解。我在查找特定主题的交叉引用信息时，发现索引做得非常详尽，基本上能准确定位到相关的概念和公式所在页码。美中不足的一点是，这本书在网络通信协议的讲解部分，虽然覆盖了主要的TCP/IP协议栈，但在最新的HTTP/3（基于QUIC协议）的介绍上似乎有所欠缺，这在当前这个高度依赖实时交互和移动网络的环境中，略显保守了。但瑕不掩瑜，对于想打牢传统网络基础，理解互联网运行脉络的读者而言，这本书的价值是不可替代的，它提供的理论深度足以让你在未来的学习和工作中，面对任何新的技术变迁，都能迅速找到其背后的核心原理。

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当我试着将书中的一些编程示例代码搬到我的开发环境中运行时，我发现一个非常显著的特点：这些代码示例的通用性非常高，几乎没有明显的版本兼容性问题，这在技术书籍中是相当难得的。作者似乎刻意选择了那些经过时间检验、不会轻易过时的核心技术点进行阐述，这确保了这本书的生命力可以维持得更久。例如，在数据库查询优化那一章，它详细分析了索引的建立、失效条件以及执行计划的读取过程，这些底层原理的讲解，即便是面对最新的数据库版本，其核心思想依然是适用的。但相对地，我个人会稍微期待看到一些对新兴框架和工具的介绍。毕竟，我们现在的工作流程中，很多时候是依赖于特定的框架来提高效率的。这本书更像是帮你打好了地基，让你明白为什么这个地基要这样盖，而不是直接教你如何快速盖起一座摩天大楼的模板房。对于想要通过短期突击快速通过某个考试的读者来说，这本书的深度可能会让他们感觉时间投入产出比不是那么高，因为它给予的知识广度远大于针对特定考试题型的“应试技巧”。它培养的是工程师的思维模式，而非应试机器。

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这本书的讲解风格，怎么说呢，有点像一位非常耐心的老教授在课堂上细致地剖析每一个知识点，深入浅出，但又绝不放过任何一个细节。我尤其欣赏它在解释复杂概念时所采用的类比手法，很多原本晦涩难懂的算法逻辑，通过生活中的例子一串联，立刻就豁然开朗了。比如，在讲解面向对象编程中的继承和多态时，它没有直接抛出枯燥的代码定义，而是构建了一个生物分类的体系作为模型，这一点处理得非常巧妙。然而，这种严谨性也带来了一个小小的副作用：对于那些已经有一定基础，希望快速找到某个特定知识点进行查漏补缺的读者来说，这本书的节奏可能会显得稍微慢了一些。你得跟着作者的思路一步步走，就像搭积木一样，不能跳步。我在翻到后半部分关于系统分析与设计的章节时，发现虽然理论框架搭建得非常扎实，但如果能增加一些针对不同行业应用场景的实战演练或者迷你项目案例，那就更完美了。现在的内容更偏向于“是什么”和“为什么”，而“如何高效地应用”的部分，还需要读者自己去实践中摸索和总结。总的来说，它更像是一本定海神针式的参考书，让你对整个技术领域有一个全面且扎实的认识。

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这本书的语言风格呈现出一种非常鲜明的技术文档特质——精确、客观、信息密度高。它几乎没有使用任何口语化的表达或者情绪化的词汇，所有的描述都力求达到数学公式般的严谨。这种风格的好处是显而易见的：信息传递的失真率极低，读者可以完全信任作者给出的每一个定义和结论。我特别喜欢它在处理术语定义时所做的细致工作，每一个关键概念在首次出现时都会有清晰的界定和必要性的解释。不过，这种极致的专业性也带来了一定的阅读门槛。对于那些刚刚接触计算机科学领域，对很多专业词汇感到陌生的读者，第一次阅读时可能会感觉像是在啃一本“天书”。我建议这类读者最好能配合一些在线的视频教程或者更基础的入门读物作为辅助，将这本书作为深化理解和查阅权威定义的工具书来使用。如果能增加一些“初学者友好”的导读章节，或者对核心术语的通俗解释进行加粗或特殊标注，会使得它的可及性大大提升，真正做到服务于更广泛的读者群体。

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这本书的封面设计倒是挺抓人眼球的，那种深蓝和金色的搭配，一看就知道是正经的教材。我拿到手的时候，首先翻阅了目录，感觉内容的覆盖面确实挺广的，从基础的网络概念到一些更深层次的数据库原理，都做了系统的梳理。不过，说实话，有些章节的标题看起来有点过于学术化了，对于初学者来说，可能需要多花点时间去消化前几章的理论基础。我特别关注了关于信息安全的那一部分，毕竟在现在的技术环境下，这块内容的重要性不言而喻。作者在介绍加密算法和常见攻击手段时，引用了一些实际的案例，这一点做得很好，让抽象的技术原理变得生动起来。但同时，我发现对于一些前沿的技术，比如云计算或大数据处理的基础设施介绍，篇幅相对比较保守，可能更侧重于传统的信息技术基础构建。整体而言，这本书的结构非常严谨，逻辑性很强，适合作为系统学习的蓝本。它提供的知识点就像一张非常细致的地图，指引你在这片知识的海洋中航行，只是在某些热点区域，可能还需要读者自己去深挖一下更细的航道图。排版方面也比较舒服，字体大小适中，图表清晰明了，长时间阅读也不会感到特别吃力，这对于一本厚重的技术书籍来说，绝对是一个加分项。

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