计算机应用基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:徐维祥

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:8.2

装帧:

isbn号码:9787040080841

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编程思维与算法精解 内容简介： 本书旨在为读者构建坚实的计算机科学基础，深入剖析编程的思维模式与核心算法的原理和应用。我们相信，理解“如何思考”比单纯掌握某一门语言的语法更为重要。本书将带你从零开始，系统地探索计算的本质，培养严谨的逻辑推理能力，并掌握解决复杂问题的通用工具——算法。 第一部分：计算思维的构建 第一章：信息世界的基石——离散数学与逻辑 本章是理解计算机底层逻辑的钥匙。我们将从集合论和命题逻辑出发，介绍布尔代数在硬件和软件设计中的基础作用。重点讲解如何使用逻辑推理（演绎、归纳、反证法）来验证程序的正确性，并引入关系、函数以及图论的基础概念。图论部分将为后续的算法设计（如网络路由、数据结构表示）打下坚实的基础，强调如何将现实问题抽象为数学模型。 第二章：程序设计范式与抽象的力量 本章探讨不同的程序设计哲学。首先，我们将回顾结构化编程的原则，强调自顶向下设计和模块化的重要性。随后，深入介绍面向对象编程（OOP）的核心概念：封装、继承和多态。通过具体的代码实例，展示如何利用抽象数据类型（ADT）来管理日益复杂的系统。此外，还会简要介绍函数式编程的思想，如纯函数和不可变性，以拓宽读者的编程视野。 第三章：数据组织与高效存储 数据结构是算法的载体。本章详细介绍线性结构（数组、链表、栈、队列）的实现细节、内存布局和性能分析。随后，转向非线性结构，重点剖析树（二叉树、平衡树如AVL和红黑树）和图的遍历与操作。对于哈希表，我们将深入探讨冲突解决策略（如链地址法、开放寻址法）及其在查找和插入中的性能优势与局限性。本章的核心目标是让读者明白，不同的数据组织方式直接决定了程序解决问题的效率上限。 第二部分：核心算法的深度探索 第四章：排序与搜索的艺术 排序和搜索是计算机科学中最基本也最常遇到的问题。本章不仅涵盖了经典的比较排序算法（冒泡、插入、选择、归并、快速排序），还将对它们的时间复杂度和空间复杂度进行严苛的比较分析。我们将重点解析快速排序的枢轴选择策略和分治法的应用。在搜索方面，除了二分查找的精确应用，还将讨论在动态数据结构中进行高效搜索的方法。 第五章：算法的效率分析与设计范式 本章聚焦于如何量化算法的性能。引入大O、Ω、Θ符号，教授读者如何进行渐进时间复杂度分析。接着，介绍几种主流的算法设计范式： 1. 分治法 (Divide and Conquer): 如Strassen矩阵乘法。 2. 贪心算法 (Greedy Approach): 探讨其局部最优解是否能导向全局最优解的条件，以活动安排问题为例。 3. 动态规划 (Dynamic Programming): 深入讲解最优子结构和重叠子问题的概念，通过背包问题、最长公共子序列等经典案例，展示如何使用备忘录或自底向上方法避免重复计算，实现高效求解。 第六章：图论算法的广阔应用 图算法在网络分析、路径规划、资源分配等领域具有不可替代的作用。本章将系统讲解图的表示方法（邻接矩阵与邻接表）。核心内容包括： 连通性与最短路径： 迪杰斯特拉算法（Dijkstra）和贝尔曼-福特算法（Bellman-Ford）在处理带权图和含负权边的图时的应用与区别。 最小生成树 (MST)： 普里姆算法（Prim）和克鲁斯卡尔算法（Kruskal）的实现与比较。 拓扑排序： 讲解其在任务调度和依赖关系解析中的应用。 第七章：高级算法主题与计算的边界 本章探讨更具挑战性的领域。我们将引入NP完全性理论的基础概念，解释P、NP、NP-Complete等类的含义，帮助读者理解哪些问题是目前已知的“高效可解”的，哪些问题可能需要近似算法或启发式方法。此外，还将介绍概率算法和随机化算法的基本思想，展示如何利用随机性来简化或加速某些复杂问题的求解过程，例如蒙特卡洛方法在积分计算中的应用。 第三部分：系统实现与性能优化 第八章：内存管理与程序性能 理解程序如何与硬件交互是写出高性能代码的关键。本章将剖析现代操作系统中的虚拟内存概念，介绍堆与栈的分配机制。深入探讨缓存友好性（Cache Locality），解释为什么数据访问模式对程序执行速度有巨大影响，并提供内存对齐和数据结构紧凑化等实用的优化技巧。 第九章：并发、并行与分布式计算基础 在多核处理器成为主流的今天，并发编程至关重要。本章介绍线程和进程的概念，重点分析并发编程中的核心挑战：竞态条件（Race Conditions）和死锁（Deadlocks）。我们将探讨同步机制（互斥锁、信号量、条件变量）的使用规范，并简要介绍并行计算模型（如MapReduce的思想），为后续学习分布式系统打下概念基础。 第十章：代码的正确性与可靠性 优秀的代码不仅要“能跑”，更要“正确且健壮”。本章强调测试驱动开发（TDD）的理念。我们将讨论单元测试、集成测试的编写方法，并介绍程序验证（Program Verification）的基本思路，如循环不变量的维护。最后，重点讲解异常处理机制的设计，确保程序在面对意外输入或运行时错误时能够优雅地恢复或安全地终止。 总结与展望： 本书的最终目标是培养读者成为一名能够独立分析问题、选择最优工具、设计高效解决方案的工程师。通过对编程思维和核心算法的系统学习，读者将具备跨越具体编程语言的通用能力，能够应对从底层系统优化到高层架构设计的各类技术挑战。掌握了这些基础，才能真正驾驭不断演进的计算技术浪潮。

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说起来，我最近听朋友推荐了一本关于“城市园林景观设计原理”的画册，那本书带给我的震撼是无声而深刻的。与那种充满术语和理论的教科书完全不同，这本书几乎完全依赖高质量的实景照片和精美的平面布局图来传达信息。每一章的主题都非常聚焦，比如“水景的动静结合”、“植被的分层配置”或者“步行流线的设计美学”。作者的厉害之处在于，他没有用长篇大论去解释什么是“和谐”，而是直接展示了数百个经过精心拍摄和标注的案例。你可以清晰地看到，当一条曲线的坡度稍微变化一点点，整个空间给人的感受就会完全不同；或者当夏季的阔叶树与冬季的常绿灌木比例失衡时，景观的生命力会衰减多少。这本书的排版设计极其考究，大量的留白和精准的色彩搭配，本身就是一种教学。它引导你用“看”的方式去学习设计，而不是用“记”的方式。每次翻阅，都感觉像是在进行一次高标准的虚拟考察，那些成功的空间设计理念，就这样自然而然地内化到了我的审美和思考模式中。它教会我的东西，比我过去三年上过的任何一门设计课都要多。

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我必须吐槽一下我大学时被迫购买的那本《面向对象的程序设计思想与实践》。这本书的名字听起来很有深度，但内容却极其教条和刻板，简直就是一本活生生的“反实践指南”。作者似乎坚信只有某一种特定的设计模式才是唯一的真理，书中充斥着对“纯粹性”和“优雅性”的过度追求，却对现实世界中项目中经常出现的妥协和权衡避而不谈。我记得讲到“工厂模式”的部分，书里设计了一个极其复杂且脱离实际的应用场景，为了实现这个模式，不得不引入好几个抽象层级，代码逻辑复杂到我已经分不清哪个类是在干什么的了，完全是为了模式而模式，完全脱离了解决问题的初衷。更要命的是，书里引用的所有代码示例都是基于一个过时了十年以上的编程语言版本，运行起来需要进行大量的兼容性修改，光是配置环境就花了我一周时间。阅读这本书的过程，就像是跟着一个不食人间烟火的理论家在空中楼阁里散步，每走一步都伴随着“理论上应该这样，但实际上根本行不通”的强烈违和感。这本书最大的贡献，可能就是让我深刻理解了过度理论化带来的危害。

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我最近不得不接触的一本教材是《高级微积分在工程中的应用》，那本东西简直是反人类的设计。它假设读者已经完全掌握了线性代数和基础微积分，然后直接抛出那些抽象得让人抓狂的多元函数、偏微分方程和傅里叶变换。书里的例题设计得极其复杂，很多题目根本不像是用来“应用”的，更像是为了展示数学家们可以把一个简单的问题复杂化到何种程度。我花了整整一个下午试图理解书上关于“拉普拉斯变换在求解瞬态响应”的那个例子，书中给出的推导过程省略了至少五六个关键的代数步骤，全靠读者自己去脑补那些复杂的积分和极限运算。而且，这本书的插图简直是灾难，那些三维图形画得歪七扭八，根本无法准确体现空间关系，完全起不到辅助理解的作用。我严重怀疑作者是闭门造车完成的，他可能已经完全忘记了初学者在面对这些符号矩阵时，内心深处的崩溃感。这本书唯一的价值，也许就是让那些已经精通此道的人，用来向别人炫耀自己有多么厉害吧。我宁愿去啃一本关于古代哲学辩论的书，至少那样我还能找到些许逻辑上的乐趣。

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说起来，我最近淘到一本关于“世界近代史风云变幻”的旧书，那本书的文笔简直是令人拍案叫绝，完全颠覆了我对历史书枯燥乏味的刻板印象。作者的叙事像是一部精心编排的史诗电影，他没有拘泥于传统的编年体流水账，而是巧妙地将不同国家和事件串联起来，形成了一张宏大的全球互动网络。比如，在描述工业革命的影响时，他不仅仅聚焦于英国的技术革新，而是立刻将视角拉到殖民地的原料输出和远东市场的开拓，寥寥数语就勾勒出了资本主义扩张的内在驱动力。最让我印象深刻的是他对人物刻画的细腻程度，即便是那些在历史书上只出现名字的政治家，在他的笔下也变得有血有肉，充满了矛盾和挣扎。我能清晰地感受到拿破仑的雄心壮志与最终的悲剧色彩，也能体会到俾斯麦在铁血手腕下对国家统一的焦虑。这本书的语言富有画面感，充满了历史的厚重感和人文关怀，读起来一点都不累，反而像是在听一位学识渊博的老者娓娓道来尘封的往事。它成功地做到了让历史“活”起来，让人在理解事件本身的同时，也能思考人类行为的深层动机。要不是这本历史书，我可能至今都对那个时代的复杂性感到茫然无知。

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天呐，最近在整理书架时，发现了一本让我又爱又恨的书，虽然它不是我手头的这本《计算机应用基础》，但我对那本让我头疼不已的《数据结构与算法解析》的记忆实在太深刻了。那本书简直就是一本“劝退指南”，厚得像砖头不说，里面的概念解释得云里雾里，什么指针、递归、树的遍历，看得我眼冒金星。我记得最清楚的是讲图论那一部分，作者似乎特别热衷于用各种晦涩的数学符号来阐述最基础的逻辑，仿佛读者都得先拥有计算机科学硕士学位才能勉强跟上。翻开任何一页，感觉就像被扔进了一个充满专业术语的迷宫，每走一步都需要反复查阅前面的定义，而且前后的逻辑跳跃性极大，常常一个例子还没理解透彻，下一页就已经开始讨论更复杂的优化算法了。我花了好几个周末试图啃完它，结果呢？我的笔记本上画满了各种潦草的流程图和问号，最终只记住了“栈是后进先出”这个最基本的事实。这本书的排版也极其不友好，字体小得可怜，段落之间几乎没有留白，让人一看就心生畏惧，根本提不起阅读的欲望，更别提去实践书中的那些复杂的代码示例了。我真希望作者能明白，很多读者只是想从零开始学习，而不是直接跳入学术的深渊。这本书的实用性，对于初学者来说，几乎为零。

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