數位系統與計算機結構. pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:博碩

作者:張一全

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20040701

价格:NT$ 480

装帧:

isbn号码:9789575277208

丛书系列:

图书标签:

• 數位系統
• 計算機結構
• 電腦組織
• 數位邏輯
• 計算機原理
• 硬體設計
• 電腦硬體
• 數位電子
• 計算機組成原理
• 嵌入式系統

《数据结构的奥秘与算法的艺术》 这是一本深入探索数据结构基础概念及其在实际问题解决中应用的著作。本书旨在为读者构建严谨的理论框架，并辅以丰富的实例，揭示数据结构如何影响算法的效率和复杂性。 内容概述： 本书从最基本的数据组织形式出发，层层递进，涵盖了线性结构、树形结构、图结构以及散列表等核心内容。 线性结构： 开篇将详细介绍数组和链表，剖析它们在存储、访问和修改数据方面的特性和局限性。我们将深入探讨顺序存储与链式存储的差异，理解动态数组的扩容机制，以及单向链表、双向链表和循环链表的插入、删除、查找等操作的时间与空间复杂度。此外，栈和队列作为抽象数据类型，将通过线性结构来实现，并阐述它们在函数调用、表达式求值、广度优先搜索等场景中的重要应用。 树形结构： 树是数据组织的重要形式，本书将重点关注二叉树，包括其定义、性质以及常见的遍历方法（前序、中序、后序）。特别地，我们将详细介绍二叉搜索树（BST）的构建、查找、插入和删除操作，并分析其在最坏情况下的性能退化问题。为了解决这一问题，本书将深入讲解平衡二叉搜索树，如AVL树和红黑树，阐释它们的平衡机制和操作原理，以及它们如何保证对数级别的查找效率。此外，堆（Heap）作为一种特殊的树形结构，将通过最大堆和最小堆的构建和操作，展示其在优先队列和堆排序中的应用。 图结构： 图是一种更通用的数据组织方式，能够表示实体之间的复杂关系。本书将介绍图的定义、表示方法（邻接矩阵和邻接表），以及图的遍历算法——深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），并分析它们在连通性判断、路径查找等方面的应用。接着，我们将探讨图的搜索算法，如Dijkstra算法用于求解单源最短路径，Prim算法和Kruskal算法用于求解最小生成树，并详细分析这些算法的原理、实现细节和复杂度。 散列表： 散列表（Hash Table）利用散列函数将键映射到数组的索引，从而实现高效的查找、插入和删除操作。本书将深入探讨散列函数的选择、冲突处理技术（如链地址法和开放地址法），以及如何分析散列表的平均性能。我们将详细讲解线性探测、二次探测和双重散列等开放地址法的不同策略，并分析它们在装填因子增加时的性能表现。 本书特色： 理论与实践并重： 每个概念的提出都辅以清晰的数学推导和算法分析，同时穿插大量易于理解的代码示例（C++或Python），帮助读者将理论知识转化为实际编程能力。 深入的性能分析： 对每种数据结构和算法的操作，都进行了严谨的时间和空间复杂度分析，使读者能够深刻理解其效率瓶颈和优化方向。 广泛的应用场景： 通过介绍数据结构在排序、搜索、图论、数据库索引、编译器设计等各个领域的实际应用，激发读者的学习兴趣，并展示数据结构的重要性。 循序渐进的学习路径： 内容组织合理，从基础到高级，确保不同背景的读者都能逐步掌握核心概念。 《数据结构的奥秘与算法的艺术》将是您在计算机科学领域深入学习的坚实基石。无论您是初学者，还是希望提升技术水平的开发者，本书都能为您提供宝贵的指导和启示。

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这本书绝对是计算机科学领域的一颗明珠，对于任何想要深入了解计算机底层运作原理的读者来说，都是一本不容错过的宝藏。从最基础的逻辑门电路开始，循序渐进地引导读者理解数字信号的本质，如何通过这些简单的元件构建出复杂的计算单元。我尤其欣赏作者在讲解二进制、逻辑运算和布尔代数时所采用的清晰易懂的方式，即使是初学者也能迅速掌握核心概念，不再对那些看似神秘的0和1感到畏惧。书中对组合逻辑和时序逻辑电路的剖析更是细致入微，让我对加法器、译码器、寄存器等基本构件的内部构造有了全面的认识。特别是对状态机的讲解，它将抽象的控制逻辑具象化，使我能够理解微处理器是如何一步步执行指令的。每章末尾的习题都精心设计，既有巩固基础的练习，也有拓展思维的难题，这极大地帮助我将所学知识融会贯通，并尝试解决实际问题。

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对于想在计算机科学领域有所建树的进阶者来说，这本书提供了一个扎实的地基。它在介绍基础逻辑和数字电路的同时，并没有止步于此，而是迅速将读者引入到更复杂的概念中。我特别赞赏其对微处理器设计中关键原理的深入探讨，例如，它详细解析了RISC和CISC指令集架构的优劣势，并对比了不同架构下的程序执行效率。书中对存储器管理单元（MMU）和虚拟内存的解释，让我对操作系统如何有效地管理和分配内存有了深刻的理解，这对于理解内存泄漏、段错误等问题至关重要。此外，对输入/输出（I/O）系统的阐述也相当全面，包括了不同的I/O接口标准、中断机制以及DMA（直接内存访问）技术，这些都是构建高性能计算机系统不可或缺的部分。这本书的内容层次分明，逻辑严谨，不仅提供了丰富的理论知识，还通过大量的实例和图解，帮助读者构建起完整的计算机系统认知框架，为后续更深入的学习和研究打下了坚实的基础。

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这本书简直是将硬核的计算机知识“翻译”成普通人也能理解的语言的典范。作为一名非科班出身的读者，我之前一直觉得“计算机结构”这个词听起来就很高深莫测，但这本书彻底改变了我的看法。作者的叙述风格非常亲切，仿佛一位经验丰富的老师在耐心指导你。他不会上来就扔给你一堆晦涩的术语，而是从最基本的生活中的例子入手，比如开关如何控制灯光的亮灭，来引出逻辑门的概念。我尤其赞赏他解释CPU内部组件（如ALU、控制单元、寄存器）如何配合工作的过程，通过生动的比喻，我能清晰地想象出数据在CPU内部流动和被处理的场景。书中对流水线技术和分支预测的讲解更是精彩，它解释了现代处理器是如何通过并行处理和预测来大幅提升性能的，这让我对“快”有了更直观的理解。这本书让我对计算机的“智慧”有了全新的认识，原来它并非什么神秘的魔法，而是无数精妙设计和巧妙组合的结果。

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这本书在计算机体系结构方面的内容可谓是集大成者。它不仅仅停留在对硬件组件的描述，而是更侧重于探讨这些组件如何协同工作，构建出强大的计算系统。我印象最深刻的是关于指令集体系结构（ISA）的章节，作者对不同类型的指令（如数据传输、算术逻辑、控制流指令）进行了详尽的阐释，并举例说明了它们在实际程序执行中的作用。这让我明白了为什么不同的处理器会有不同的指令集，以及 ISA 设计对软件开发和性能优化的重要影响。书中对存储器层次结构（缓存、主存、外存）的讲解也非常到位，它揭示了为什么通过优化数据访问模式可以显著提升程序的执行效率。我特别喜欢作者用图示和类比来解释缓存的命中率、冲突以及各种替换算法，这些方法使得原本枯燥的技术概念变得生动有趣。总而言之，这本书为我构建了一个宏观的计算机系统图景，让我能够从更高的层面理解软件是如何运行在硬件之上的。

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这本书在概念的引入和逐步深化方面做得非常出色。它不仅仅是一本技术手册，更像是一次引人入胜的探索之旅。作者巧妙地将抽象的理论与实际的应用场景相结合，让读者在理解技术原理的同时，也能体会到它们在现实世界中的重要性。我个人非常喜欢书中关于计算机组织和设计的章节，它以一种非常易于理解的方式介绍了CPU的设计理念，包括指令的译码、执行和写回过程。书中对于时钟信号和同步机制的讲解，让我明白了计算机内部各个组件是如何协同工作的，保证了指令执行的顺序和准确性。另外，对于不同类型存储器的特性和应用场景的分析，也让我对内存、缓存和硬盘之间的差异有了更清晰的认识，这对于优化程序性能有着实际的指导意义。整本书读下来，我感觉自己对计算机的“心脏”和“大脑”有了前所未有的理解，也更加佩服那些设计出如此精妙机器的工程师们。

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