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出版者:科学技术文献出版社

作者:符福�

出品人:

页数:574

译者:

出版时间:1994-06

价格:35.00

装帧:平装

isbn号码:9787502320089

丛书系列:

图书标签:

• 信息学
• 理论基础
• 算法
• 数据结构
• 计算理论
• 数学基础
• 离散数学
• 计算机科学
• 基础知识
• 学习资料

《计算机科学入门：从零开始构建你的数字世界》 本书是一本为计算机科学初学者量身打造的入门指南。它旨在帮助您理解计算机是如何工作的，以及如何利用它们来创造和解决问题。我们将从最基本概念出发，逐步深入，引导您构建一个坚实的计算机科学基础。 第一部分：数字世界的基石——计算机的本质 计算机是什么？ 我们将揭示计算机的本质，它不仅仅是一台冰冷的机器，而是一个能够执行一系列指令的系统。您将了解计算机的核心组成部分，包括中央处理器（CPU）、内存（RAM）、存储设备（硬盘、固态硬盘）以及输入/输出设备。我们将深入剖析它们各自的功能和协同工作的方式，让您对计算机的内部运作有一个清晰的认识。 二进制的魅力： 计算机只能理解0和1，这是它们工作的基础。您将学习二进制数制，理解它是如何表示数字、字符和指令的。我们将通过生动的例子，展示二进制运算的逻辑，让您明白计算机如何进行计算。 算法：解决问题的蓝图： 算法是计算机解决问题的步骤集合。我们将介绍什么是算法，以及如何设计有效的算法。通过分析一些经典的算法，例如排序算法（如冒泡排序、选择排序）和搜索算法（如线性搜索、二分搜索），您将学会如何用逻辑性的思维来解决计算问题。 数据结构：组织信息的艺术： 数据结构是组织和存储数据的方式，它直接影响到算法的效率。您将学习各种基本的数据结构，包括数组、链表、栈、队列、树和图。我们将解释它们各自的特点、操作以及在不同场景下的应用，帮助您选择最适合的数据结构来高效地管理信息。 第二部分：编程的艺术——与计算机对话 编程语言：人类与机器的桥梁： 编程语言是人类与计算机沟通的工具。我们将介绍不同类型的编程语言，如高级语言（Python, Java, C++）和低级语言（汇编语言），并解释它们之间的区别和联系。您将了解编译器和解释器的作用，以及代码如何被转换成计算机可以执行的指令。 Python入门：您的第一个编程伙伴： 我们将以Python作为您的入门编程语言。Python以其简洁易读的语法而闻名，非常适合初学者。您将学习变量、数据类型、运算符、控制流（条件语句if-else，循环语句for-while）、函数等基本编程概念，并通过编写小程序来实践。 变量与数据类型：储存信息的容器： 您将学习如何声明和使用变量来存储不同类型的数据，如整数、浮点数、字符串、布尔值等。理解数据类型对于编写正确的代码至关重要。 运算符与表达式：进行计算与比较： 我们将介绍算术运算符、比较运算符、逻辑运算符等，以及如何将它们组合成表达式来进行计算和判断。 控制流：让程序“思考”： 条件语句（if, elif, else）和循环语句（for, while）是控制程序执行流程的关键。您将学习如何根据条件做出决策，以及如何重复执行某些任务。 函数：代码的模块化： 函数允许您将一段代码封装起来，以便重复使用。您将学习如何定义和调用函数，传递参数，以及理解函数的作用域。 数据结构在编程中的应用： 您将学习如何在Python中使用列表、元组、字典等内置数据结构来存储和操作数据，并将其与前面介绍的抽象数据结构概念联系起来。 第三部分：构建更复杂的系统——软件开发的基础 面向对象编程（OOP）的初步认识： OOP是一种重要的编程范式，它通过“对象”来组织代码。您将初步了解类（class）和对象（object）的概念，以及封装（encapsulation）、继承（inheritance）和多态（polymorphism）等核心原则。 文件操作：与外部世界互动： 程序很少独立运行，它们需要读取和写入文件。您将学习如何打开、读取、写入和关闭文件，以及处理不同类型的文件格式。 错误处理与调试：让程序更健壮： 编写代码时难免会出现错误。您将学习如何识别和处理程序中的错误（异常），以及使用调试工具来定位和修复bug，让您的程序更加稳定可靠。 版本控制系统（Git）的介绍： Git是现代软件开发不可或缺的工具，它帮助您管理代码的修改历史，并方便团队协作。您将了解Git的基本概念和常用命令。 第四部分：拓展视野——计算机科学的广阔天地 操作系统简介： 操作系统是计算机硬件和用户之间的接口。您将了解操作系统的基本功能，如进程管理、内存管理、文件系统管理等。 网络基础：连接彼此的世界： 计算机网络让我们能够互相通信和共享信息。您将了解TCP/IP协议栈、HTTP协议等网络基础知识，以及互联网是如何工作的。 数据库基础：结构化存储： 数据库是组织和管理大量数据的系统。您将了解关系型数据库的基本概念，如表、记录、字段、SQL语言等。 人工智能与机器学习的入门： 展望未来，您将对人工智能和机器学习领域有一个初步的了解，知道它们是什么，以及它们是如何工作的。 本书的编写风格力求清晰易懂，每章都配有相应的代码示例和练习题，帮助您巩固所学知识。无论您是学生、职场人士，还是对数字世界充满好奇的爱好者，都能通过本书找到通往计算机科学世界的钥匙，开启属于您自己的创造之旅。

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我喜欢作者在讲解某些基本概念时，所采用的比喻。比如，当他论述“集合”这个概念时，并没有直接抛出枯燥的数学定义，而是用了一个非常生活化的例子：一个装满各种水果的购物篮。他详细地描述了如何区分篮子里哪些是苹果，哪些是香蕉，以及如何理解“集合”的成员身份。这种方式让我一下子就抓住了核心，不再觉得抽象的数学概念遥不可及。而且，他还在后面举了更复杂的例子，比如，如果篮子里有水果，也有蔬菜，那么“水果”这个集合和“蔬菜”这个集合之间的关系又是怎样的？这种层层递进的讲解方式，让我这种初学者也能逐步深入，并且理解概念的精妙之处。

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这本书在引出“信息安全”这个话题时，并不是从密码学或者攻击手段开始，而是从“保护我们想要隐藏的信息”这个最朴素的需求出发。作者用了一个非常生动的例子，比如，两个人之间传递一份秘密信件，如何确保只有收件人能够阅读。他分析了其中可能存在的风险，比如信件被拦截，或者被第三方偷窥。接着，他将这种朴素的需求上升到更专业的层面，比如，如何设计一个系统来保护用户的个人隐私，或者如何防止数据泄露。这种从基础需求出发，层层深入的讲解方式，让我对信息安全有了更全面、更深刻的理解。

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这本书在讲解“数据结构”的时候，并没有直接堆砌各种各样的结构名称，而是从“如何组织数据才能更有效地被使用”这个根本问题出发。作者首先通过一个现实的例子，比如，如何管理一本庞大的图书馆藏书，来引出“列表”和“树”的基本概念。他细致地分析了在不同的场景下，哪种组织方式更加便捷，效率更高。让我印象深刻的是，当他讲解“堆栈”和“队列”时，用了排队买票和叠盘子的例子，这种直观的类比，让我一下子就理解了它们的先进先出和后进先出的特点，并且能够将其与实际应用联系起来。

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作者在阐述“计算模型”的时候，使用了非常形象化的比喻，让我这个对计算机科学领域相对陌生的读者，也能够轻松理解。他没有直接深入到图灵机等复杂的理论层面，而是从一个简单的“加工流水线”的概念入手。他详细地描述了流水线上的每一个环节是如何工作的，以及它们之间如何协作来完成最终产品的生产。接着，他将这个概念延伸到更抽象的层面，比如，如何将现实世界的问题分解成一系列可执行的步骤，并最终交给计算机来完成。这种将抽象理论与生活场景相结合的讲解方式，让我对计算的本质有了更清晰的认识。

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让我印象深刻的是，书中关于“计算的复杂性”的讨论。在读这本书之前，我从未想过“快”和“慢”的计算在理论上是如此重要。作者并没有直接抛出“P问题”和“NP问题”这样的专业术语，而是通过一些例子，比如，如何在一堆杂乱无章的扑克牌中找到某一张牌，以及如何找到所有可能的组合。他详细地分析了不同解决问题的策略，以及它们在处理大规模数据时效率的巨大差异。这种对计算效率的深入探讨，让我意识到，不仅仅是写出能运行的代码，更重要的是写出“高效”的代码，这对于解决实际问题至关重要。

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这本书的封面设计，我第一眼看到就觉得与众不同。不是那种常见的、堆砌着学术符号或者大段文字的封面，而是简洁而富有象征意义。那种深邃的蓝色背景，仿佛承载着宇宙的奥秘，而中间用一种极具质感的银色线条勾勒出的抽象图形，我猜想它代表着某种核心概念，或许是数据的流动，又或许是逻辑的结构。触感上，封面也并非光滑的普通纸张，而带有一种细腻的磨砂感，拿在手里，仿佛能感受到一种沉甸甸的、知识分量十足的分量。我之所以会注意到这本书，很大程度上就是因为这个别致的封面，它在书架上脱颖而出，激起了我想要一探究竟的强烈好奇心。

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对于“信息”的定义，这本书给了我全新的视角。之前我一直认为信息就是文字、图片或者声音，是一种具体的内容。但作者在这里却将信息的本质推到了更深层次。他用“熵”这个概念来衡量信息的不确定性，并通过一系列的例子，比如，天气预报的不确定性，或者一个谜语的答案。他解释说，当一个事件的可能性越多，它的不确定性就越大，我们获得的关于这个事件的信息也就越多。这种关于信息量化的理解，让我感到非常新颖，也让我对“信息”这个词有了更深刻、更本质的认识。

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这本书在解释“逻辑门”和“布尔代数”的时候，用了一种非常巧妙的方式。它没有直接给出复杂的电路图或者公式，而是从一个简单的开关灯的例子开始。作者一步步地分析了“开”和“关”这两种状态，以及它们之间如何通过“与”、“或”、“非”等逻辑关系来组合。让我印象深刻的是，当他解释“异或”门的时候，用了一个“两个人都同意才能通过，一个人同意另一个人不同意则不能通过”的场景，这一下子就让我明白了“异或”的独特性。这种从生活经验出发，逐步构建抽象逻辑的教学方法，对于我这样对计算机底层原理一窍不通的人来说，简直是救星。

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我特别欣赏书中关于“图论”的介绍。在没有读这本书之前，我总觉得图论离我很遥远，像是专门为网络连接和社交分析设计的工具。但作者却用一种非常生动的方式，将图论的原理展现在我面前。他用了一个大家都很熟悉的例子——城市之间的交通网络，来讲解“节点”和“边”的概念。接着，他又将这个简单的模型延伸到更复杂的场景，比如，如何分析一个公司的组织结构，或者如何理解信息的传播路径。这种将抽象理论与现实世界紧密联系起来的讲解方式，让我深刻体会到图论的强大应用价值，并且开始重新审视我周围的许多事物。

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这本书给我带来的最大惊喜，在于它对于“算法”这个概念的阐述。在我的印象中，算法就是计算机程序里的一堆代码，充满了专业术语，令人望而生畏。然而，作者在这里却将算法的本质剖析得淋漓尽致。他没有直接给出复杂的伪代码，而是从人们解决问题的日常行为出发，比如，如何找到一本藏在书架上的书，或者如何规划一条最短的回家路线。他一步步地分析了解决这些问题所需要的步骤，并将其抽象化，最终引出了算法的通用性。让我惊叹的是，原来我们每天都在不知不觉中应用着各种算法，而这本书让我第一次真正理解了它们的逻辑和构造。

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