Functional and Logic Programming函数与逻辑程序设计/会议录 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Kameyama, Yukiyoshi; Kameyama, Yukiyoshi; Stuckey, Peter J.

出品人:

页数:306

译者:

出版时间:2004-7

价格:542.40元

装帧:

isbn号码:9783540214021

丛书系列:

图书标签:

• 函数式编程
• 逻辑编程
• 程序设计
• 计算机科学
• 学术会议
• 计算机理论
• 编程语言
• 形式化方法
• 人工智能
• 计算模型

《函数与逻辑程序设计》：探索计算的本质与优雅 本书是一部深度探索函数式编程和逻辑式编程两大范式的著作，旨在为读者提供一个全面而深刻的理解，不仅涵盖了这些编程风格的核心概念、理论基础，更着重于它们在实际问题解决中的应用与优势。本书适合所有对计算科学、程序设计理论、以及构建高效、可靠、优雅软件系统感兴趣的开发者、研究人员和学生。 函数式编程：追求纯粹与无副作用的计算之美 函数式编程，作为一种强大的编程范式，以其数学化的严谨和简洁，在现代软件开发中扮演着越来越重要的角色。本书将带领读者踏入函数式编程的殿堂，深入解析其核心理念： 纯函数 (Pure Functions)： 我们将详细阐述纯函数的定义，即一个函数，给定相同的输入，总是会产生相同的输出，并且不会产生任何可观察到的副作用。我们将深入剖析纯函数为何是函数式编程的基石，它如何简化代码理解，提高可测试性，以及在并发和并行计算中的巨大优势。读者将学习如何识别和构建纯函数，并理解它们如何帮助我们摆脱传统命令式编程中常见的状态管理混乱和难以调试的问题。 不可变性 (Immutability)： 本书将重点强调不可变数据结构的重要性。一旦数据被创建，就不能被修改，任何“修改”操作实际上都会创建新的数据副本。我们将探讨不可变性如何消除数据竞争，简化并发编程，并增强程序的整体健壮性。通过具体的示例，读者将理解为何拥抱不可变性是函数式编程的关键所在，以及如何有效地利用不可变数据结构来构建更安全、更可预测的系统。 高阶函数 (Higher-Order Functions)： 函数不仅仅是代码块，它们本身也可以作为参数传递给其他函数，或者作为函数的返回值。我们将深入讲解高阶函数的概念，包括函数组合、函数柯化（Currying）、部分应用（Partial Application）等。读者将学习如何利用高阶函数编写出更具表现力、更灵活的代码，实现代码的抽象和复用，从而大大提高开发效率。诸如 `map`、`filter`、`reduce` 等常见的函数式工具，将在本书中得到详尽的解析和应用演示。 声明式编程 (Declarative Programming)： 相较于命令式编程关注“如何做”，函数式编程更侧重于“做什么”。本书将阐释声明式编程的思想，让读者理解如何通过描述问题的最终状态，而非一步步的指令来完成计算。这种方式能够使代码更接近自然语言和数学表达，更易于理解和维护。 递归 (Recursion)： 在函数式编程中，递归是一种非常重要的控制结构，常常替代循环。我们将深入讲解递归的原理，如何设计有效的递归函数，以及尾递归优化（Tail Recursion Optimization）如何避免栈溢出问题，使其在处理大型数据集时也能高效运行。 代数数据类型 (Algebraic Data Types, ADTs) 与模式匹配 (Pattern Matching)： 本书将介绍 ADTs，这是一种强大的类型系统，能够通过组合基本类型来构建复杂数据结构，如代数和。同时，我们将深入探讨模式匹配，一种强大的解构数据和执行分支逻辑的方式。ADTs 和模式匹配的结合，使得代码更加清晰、安全，并能更优雅地处理各种数据情况。 惰性求值 (Lazy Evaluation)： 某些函数式语言支持惰性求值，即表达式的值只有在真正需要时才会被计算。我们将探讨惰性求值带来的优势，如处理无限数据结构、提高性能等，并演示如何在实践中利用这一特性。 通过对这些核心概念的深入讲解，并结合大量的实际代码示例（例如，可能涉及 Haskell, Scala, F, Clojure, 或 JavaScript 等语言中的函数式特性），读者将能够逐步掌握函数式编程的思维方式，并将其应用于解决实际问题。 逻辑式编程：让计算机理解“关系”与“规则” 与函数式编程追求的“无状态”和“纯粹”不同，逻辑式编程则以其独特的“声明”和“搜索”机制，为解决需要推理、约束满足和知识表示的问题提供了强大的工具。本书将带领读者领略逻辑式编程的魅力： 事实 (Facts)： 逻辑式编程的基础是事实，即描述世界中已知为真的陈述。我们将学习如何以简洁的逻辑形式表示这些事实，例如“parent(john, mary).”表示“约翰是玛丽的父母”。 规则 (Rules)： 规则则定义了如何从已知事实推导出新的事实。它们通常以“如果…那么…”的形式存在。例如，“grandparent(X, Z) :- parent(X, Y), parent(Y, Z).” 这个规则表示，如果 X 是 Y 的父母，并且 Y 是 Z 的父母，那么 X 就是 Z 的祖父母。我们将深入剖析规则的构建，以及它们如何构建复杂的知识库。 查询 (Queries)： 逻辑式编程的核心是用户通过向系统提出查询，来探索知识库。系统会根据已有的事实和规则，搜索并返回满足查询的所有可能答案。我们将学习如何构建有效的查询，以及理解系统如何通过回溯（Backtracking）和统一（Unification）等机制来寻找答案。 统一 (Unification)： 统一是逻辑式编程中的一项基本操作，它是一种模式匹配机制，用于匹配项（terms）并为变量赋值，使得两个项变得相同。我们将详细讲解统一的过程，以及它在推理过程中扮演的关键角色。 回溯 (Backtracking)： 当系统在一个路径上无法找到满足查询的答案时，回溯机制允许它“撤销”之前的选择，并尝试其他可能的路径。我们将分析回溯的工作原理，以及它如何保证逻辑式程序的完备性。 约束逻辑编程 (Constraint Logic Programming, CLP)： 本书还将介绍约束逻辑编程，它将逻辑编程与约束求解器相结合，在解决复杂的规划、调度、资源分配等问题时展现出强大的能力。我们将探讨 CLP 如何通过引入各种约束来缩小搜索空间，提高求解效率。 应用领域： 逻辑式编程在人工智能、数据库查询、自然语言处理、形式化验证、定理证明等领域有着广泛的应用。本书将通过实际案例，展示逻辑式编程如何解决这些领域的挑战。例如，我们将可能使用 Prolog 语言来演示如何构建一个简单的家庭关系查询系统，或者一个逻辑谜题求解器。 融会贯通：函数式与逻辑式编程的融合与未来 本书的独特之处在于，它不仅分别深入讲解了函数式编程和逻辑式编程，更着重于探索这两种范式之间的联系、互补性以及潜在的融合。 思维方式的训练： 学习这两种编程范式，将极大地拓展读者的思维方式。函数式编程教会我们如何以更抽象、更数学化的方式思考问题，而逻辑式编程则让我们学会如何以“关系”和“规则”来描述和解决问题。这种思维的拓展，对于任何领域的编程工作都具有深远的意义。 解决不同类型问题的利器： 函数式编程在处理数据转换、并发计算、以及构建状态独立的模块化系统方面表现出色。而逻辑式编程则在需要复杂推理、知识表示、以及解决具有明确规则和约束的问题时展现出其独特优势。掌握了这两种范式，开发者将能够更灵活地选择最适合的工具来解决各种各样的问题。 未来发展趋势： 现代编程语言和技术正在不断融合不同的编程范式。例如，一些语言提供了强大的函数式特性，同时也支持声明式或逻辑式的表达方式。本书将对这种融合趋势进行展望，并探讨函数式和逻辑式编程在未来软件开发中的发展方向。 内容结构与学习体验 本书的结构清晰，从基础概念出发，逐步深入到高级主题和实际应用。每一章都配有详尽的解释、易于理解的类比、以及精心设计的代码示例。为了帮助读者更好地掌握所学内容，书中可能包含以下元素： 理论解析： 对每个概念的理论基础进行严谨的阐述。 代码示例： 提供跨语言的、清晰可运行的代码片段，演示核心概念的应用。 练习与挑战： 章节末尾可能包含练习题，鼓励读者动手实践，巩固所学知识。 案例研究： 通过实际应用场景，展示函数式和逻辑式编程解决现实世界问题的能力。 历史与哲学： 穿插对这些编程范式发展历程和哲学思想的探讨，帮助读者建立更宏观的认识。 谁应该阅读本书？ 软件开发者： 无论您是初学者还是经验丰富的开发者，本书都将为您打开一扇新的视野，帮助您编写出更优雅、更高效、更可靠的代码。 计算机科学专业学生： 本书是学习程序设计理论、算法、以及人工智能等领域的重要参考资料。 研究人员： 对于致力于程序语言、人工智能、形式化方法等领域的研究者，本书将提供宝贵的理论基础和实践指导。 对计算本质充满好奇的任何人： 如果您对计算的本质、编程的优雅以及如何构建智能系统充满兴趣，那么本书将是一次难忘的学习旅程。 通过深入学习《函数与逻辑程序设计》，您将不仅仅掌握一种新的编程技术，更重要的是，您将培养一种全新的、更具洞察力的计算思维，为迎接未来软件开发的挑战做好充分准备。本书将引领您探索计算世界的深度与广度，发现编程的艺术与科学。

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