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出版者:航空工业出版社

作者:蔡明生

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-12

价格:20.00

装帧:平装

isbn号码:9787801344267

丛书系列:

图书标签:

• 电脑技能
• 网络基础
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• 电脑维护

《深入探索：计算机科学前沿理论与实践》 第一部分：现代计算核心理论基石 第一章：离散数学与算法分析的深度剖析 本章将带领读者超越基础的集合论与逻辑推理，深入探讨现代计算机科学赖以建立的数学基础。我们将详细阐述图论在复杂网络建模中的前沿应用，特别是谱图理论在数据降维与社区发现中的实际效能。离散概率论部分将聚焦于随机过程在计算中的建模，例如马尔可夫链在模拟系统状态转移中的精确度量。 在算法复杂度分析方面，我们将不再停留于时间与空间的基本度量，而是转向更精细的分析工具。深入研究平均情况复杂度和在线算法的竞争比（Competitive Ratio）的精确计算方法。重点分析 NP 完全性理论在处理优化问题（如旅行商问题的高效近似算法）时的边界条件和启发式策略。探讨量子计算对经典复杂性类（如 P、NP、PSPACE）的潜在颠覆性影响，即使是在经典计算的框架下，理解这些界限也至关重要。 第二章：形式语言、自动机与计算的可判定性 本章是理解程序语言结构和系统可验证性的理论核心。我们将详细梳理乔姆斯基谱系，从正规语言到上下文无关语言（CFG）的精确构造与解析技术。重点介绍 LL(k) 和 LR(k) 解析器的构造细节，以及它们在编译器前端设计中的鲁棒性考量。 随后，我们将进入计算理论的高级阶段。图灵机模型的扩展，如非确定性图灵机（NTM）和限制性图灵机，将被用于严谨地定义时间与空间复杂度类。深入探讨不可判定问题（如停机问题）的证明过程，并将其延伸至程序正确性证明的极限—— Rice 定理的应用场景。最后，探讨有限自动机在正则表达式引擎优化中的实际应用，以及如何通过有限状态机的状态压缩技术提升匹配速度。 第二部分：系统级编程与高性能计算架构 第三章：操作系统内核的深度剖视与并发控制机制 本章专注于现代操作系统的核心组件，超越简单的进程与线程概念，深入到内核态的设计哲学。详细分析不同调度算法（如完全公平调度器 CFS 的内部工作原理）如何平衡系统吞吐量与交互延迟。 内存管理部分将详尽阐述虚拟内存、页表结构（如多级页表和快表 TLB）的硬件支持机制，以及缺页异常的处理流程。在并发控制方面，我们将剖析无锁数据结构（Lock-Free Data Structures）的设计原理，如使用 CAS (Compare-and-Swap) 保证数据一致性的复杂技巧，并对比内存屏障（Memory Barriers）在不同架构（如 x86-64 与 ARM）下的具体指令集差异及其对性能的影响。 第四章：并行计算模型与异构系统优化 本章聚焦于如何有效地利用多核处理器和加速器。我们将系统性地回顾并行计算的经典模型，如 PRAM 模型，并讨论其在现代多核环境下的局限性。重点讲解 MPI (Message Passing Interface) 在大规模分布式计算中的编程范式，包括集合通信操作（如 Allreduce）的高效实现策略。 对于异构计算，本章将深入 CUDA/OpenCL 编程模型。不仅仅是 API 的使用，更重要的是理解内存层次结构（如共享内存、全局内存、纹理内存）对 kernel 性能的决定性作用。我们将分析线程束（Warp/Wavefront）的调度、分支合并（Divergence）的性能惩罚，并探讨如何通过数据布局优化（如 SoA 与 AoS 的权衡）来最大化 GPU 的计算吞吐量。 第三部分：高级数据结构与大规模数据处理 第五章：面向海量数据的索引结构与查询优化 本章探讨传统索引结构在面对 PB 级数据时的扩展与挑战。B+ 树的变体，如 LSM-Tree（Log-Structured Merge-Tree），在写密集型场景下的性能优势被详尽分析，并对比 RocksDB 等实际落地系统的结构。 对于空间数据，R 树及其变体的分层结构和划分策略被深入剖析，用于支持高效的地理信息系统（GIS）查询。同时，我们将探讨概率数据结构（Probabilistic Data Structures）如 Bloom Filter 和 HyperLogLog 在不牺牲极高查询速度的前提下，如何处理大规模集合成员判定和基数估计问题，以及它们的误报率控制机制。 第六章：图数据库与复杂关系分析 本章深入图数据模型的内部结构，对比属性图模型（Property Graph）与 RDF 模型。重点分析图遍历算法在分布式环境下的性能瓶颈，如 Pregel/Giraph 模型的迭代计算机制。 高级图算法部分将涵盖 PageRank 的变种（如 Personalized PageRank），以及社区发现算法（如 Louvain 方法和标签传播算法）的收敛性分析。探讨图嵌入（Graph Embeddings）技术，如 Node2Vec 和 GCN (Graph Convolutional Networks)，如何将复杂的图结构转化为低维向量空间，从而服务于链接预测和节点分类任务。 第四部分：网络协议栈的深层机制与安全防护 第七章：TCP/IP 协议栈的精细化控制与性能调优 本章将超越 OSI 七层模型的概念介绍，聚焦于 TCP 协议内部的拥塞控制算法。详细分析 Reno、CUBIC、BBR 等现代拥塞控制算法的窗口管理、RTT 估计和丢包恢复机制。探讨在高速网络（HPC）环境下，如何通过 TCP 栈参数调优（如发送缓冲区大小、快速重传/快速恢复阈值）来最大化链路利用率。 在应用层，我们将剖析 HTTP/2 和 HTTP/3 (QUIC) 协议的设计哲学。重点分析 HTTP/2 的多路复用如何解决队头阻塞问题，以及 QUIC 协议如何通过 UDP 实现零 RTT 建立连接和更精细的拥塞控制，以适应移动和不稳定的网络环境。 第八章：现代密码学原理与应用安全协议 本章深入现代密码学的基础，包括椭圆曲线密码学（ECC）的数学基础及其在数字签名算法（ECDSA）中的应用，并对比 RSA 的性能与安全性。 安全协议部分将聚焦于 TLS/SSL 握手过程的细节，包括密钥交换算法（如 Diffie-Hellman 的前向保密实现）和证书链验证机制。探讨零知识证明（Zero-Knowledge Proofs）在身份验证中的新兴应用，并分析后量子密码学（PQC）中格基密码（Lattice-based Cryptography）的基本原理和挑战。最后，讨论安全多方计算（MPC）在保护数据隐私前提下进行联合分析的可能性。 结语：构建可演进的计算思维框架 本书旨在提供一个全面、深入且前沿的计算机科学知识体系，关注的是原理的深度挖掘与工程实践的交叉点。它要求读者具备扎实的数学功底和对底层系统运作机制的深刻理解，以应对未来技术领域不断演进的复杂挑战。掌握这些理论工具与实践技巧，是成为能够设计、实现和优化下一代复杂系统的关键。

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说实话，我买过好几本所谓的“电脑入门”书籍，但大多都是泛泛而谈，看了半天也没弄明白到底该怎么操作。这本书完全不一样，它更像一本“实战手册”。书中的案例设计得非常贴近我们日常生活和工作场景，比如如何高效地使用邮件、如何进行基本的故障排查等。我印象最深的是关于系统维护的那一章，里面教了一些非常实用的清理和优化电脑的方法，我的老电脑运行速度明显快了不少，让我省下了一笔升级硬件的费用。作者的逻辑思维非常清晰，每一步操作都有明确的目的性，让你知道“为什么”要这么做，而不是死记硬背。对于那些希望通过自学快速提升电脑使用技能的成年人来说，这本书无疑是性价比极高的一份学习资料。

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我尝试过很多电子教程，但总觉得缺乏系统性和深度，读完后感觉知识点很零散，无法形成完整的知识体系。这本《网络高手速成》成功地弥补了这一点。它以一种递进的方式构建知识框架，从底层逻辑到上层应用，衔接得非常自然流畅。我尤其欣赏作者对“思维模式”的引导，它教你如何像一个“电脑高手”那样去思考问题，而不是仅仅停留在机械操作层面。例如，在讲到如何优化网络连接速度时，它不仅给出了具体的设置步骤，还解释了背后的原理，让我对网络世界有了更深层次的理解。这本书不仅帮我解决了眼前的电脑操作难题，更重要的是，它培养了我持续学习和探索新技术的能力，真正做到了“授人以渔”。这本书的价值远超其售价。

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这本书真的太棒了，我简直不敢相信自己能这么快上手电脑操作。刚拿到书的时候，我还是个对电脑一窍不通的“小白”，连开关机都有些手忙脚乱。但是这本书的讲解方式非常贴近生活，不是那种干巴巴的术语堆砌。它就像一个经验丰富的朋友在你身边手把手教你，每一步都分解得清清楚楚。我尤其喜欢它在软件安装和基本设置上的讲解，清晰明了，让我第一次安装软件就成功了，那种成就感没法形容。以前总觉得电脑很复杂，现在看来，掌握了这本书里的基础知识，很多日常应用都能轻松搞定。特别是关于文件管理的部分，让我彻底告别了杂乱无章的桌面和文件夹，现在找文件比以前快多了，效率提升了好几个档次。这本书真的是初学者的福音，强烈推荐给所有想快速掌握电脑技能的朋友。

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这本书最大的亮点在于它的全面性和即学即用的特性。我是一个刚踏入职场的菜鸟，老板要求我处理一些基础的数据和演示文稿，当时真是急得团团转。幸好同事推荐了这本书，我抱着试一试的心态开始阅读。里面的图文并茂的教程对我帮助太大了，特别是关于Word和Excel的快捷键和高级排版技巧，让我迅速做出了一份体面的报告。我发现这本书的排版也十分人性化，重点内容用醒目的方式标记出来，方便快速查阅和复习。它不是那种让你读完就束之高阁的理论书，而是那种可以一直放在手边，随时翻阅的工具书。我现在已经能熟练地进行基本的网络安全设置，这在信息时代尤其重要，让我对自己的数字生活更有掌控感了。

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我是一个有点技术情节的人，一直想系统地学习电脑知识，但市面上的教材要么太偏理论，要么就是针对特定软件的深度指南，让人抓不住重点。这本书的结构非常合理，它从最基础的硬件认识开始，逐步过渡到操作系统、网络连接，再到一些实用的办公软件技巧。它的叙述风格非常平实幽默，读起来完全没有压力。我特别欣赏作者在讲解网络基础知识时的比喻，把那些抽象的概念讲得生动有趣，让我一下子就明白了IP地址和DNS的作用。这本书的优势在于它的“速成”特质，它不追求让你成为顶尖的工程师，而是让你迅速具备独立解决日常电脑问题的能力。我现在已经敢于尝试自己解决一些小故障了，不再是遇到问题就抓瞎了，这对我工作效率的提升是实实在在的。

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