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isbn号码:9787504446336

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《计算机编程基础与面向对象实践教程》 第一章 编程思维的建立与基础语法 本章旨在为零基础学习者构建坚实的编程思维框架，并介绍现代编程语言的基本构成要素。我们将从算法逻辑的抽象思维训练入手，阐述程序是如何一步步将现实问题转化为可执行指令的。 1.1 计算机科学导论：理解冯·诺依曼结构与程序执行流程。 1.2 变量、常量与数据类型：深入探究整数、浮点数、字符型以及布尔型数据的内存表示与操作限制。重点讲解不同类型之间进行运算时可能发生的隐式转换与类型安全问题。 1.3 流程控制结构：详述顺序结构、选择结构（if-else, switch-case）和循环结构（for, while, do-while）在控制程序执行路径中的核心作用。通过大量实例演示如何使用这些结构实现复杂的决策和重复性任务。 1.4 函数与过程：讲解代码模块化的重要性，如何定义、调用和传递参数。深入探讨值传递与引用传递的区别及其对程序状态的影响。 第二章 核心数据结构与高效存储 本章聚焦于程序内部组织数据的方式，这是决定程序性能的关键因素之一。我们将对比介绍几种基础且重要的数据结构。 2.1 数组（Array）的深入解析：从一维数组到多维数组的内存布局。探讨数组在实现固定长度序列数据时的优势与局限。 2.2 链表（Linked List）：理解节点（Node）的概念，以及单向链表、双向链表和循环链表的结构差异。重点分析其在动态增删操作中的性能优势。 2.3 栈（Stack）与队列（Queue）：探讨它们作为抽象数据类型的 LIFO (后进先出) 和 FIFO (先进先出) 原则。通过实际应用场景（如函数调用堆栈、任务调度）来加深理解。 2.4 散列表（Hash Table）原理：讲解哈希函数的设计原则、冲突解决机制（如开放定址法和链地址法），及其在实现快速查找方面的强大能力。 第三章 面向对象编程（OOP）的基石 本章是现代软件开发的核心范式。我们将系统地介绍面向对象编程的三大核心支柱。 3.1 类（Class）与对象（Object）的定义：理解类是对现实世界事物的抽象描述，而对象是类的具体实例。如何封装数据和行为。 3.2 封装（Encapsulation）：讲解访问修饰符（public, private, protected）的作用，以及 Getter/Setter 方法在控制数据访问和数据验证中的重要性。 3.3 继承（Inheritance）：讨论代码重用的机制。分析父类与子类的关系，以及方法重写（Overriding）的概念。 3.4 多态（Polymorphism）：深入讲解静态绑定和动态绑定的区别。重点阐述接口（Interface）和抽象类（Abstract Class）如何实现运行时多态性，并设计出灵活可扩展的系统。 第四章 异常处理与文件I/O操作 编写健壮的程序必须考虑到意外情况的发生，并学会持久化存储数据。 4.1 异常处理机制（Exception Handling）：介绍 Try-Catch-Finally 结构，如何捕获运行时错误（如除零、空指针、文件未找到等）。讲解自定义异常类的创建与抛出。 4.2 文本文件操作：学习如何打开、读取、写入和关闭标准文本文件（如.txt）。关注字符编码（ASCII, Unicode）对读取结果的影响。 4.3 二进制文件I/O：理解二进制数据与文本数据的本质区别。讲解序列化（Serialization）的概念，以及如何将复杂对象结构直接写入文件并恢复。 第五章 数据库交互基础与SQL语言 本章侧重于程序如何与外部持久化数据存储——关系型数据库进行高效交互。 5.1 关系型数据库概念回顾：简要介绍关系模型、主键、外键和范式化（Normalization）的基本原则。 5.2 标准查询语言（SQL）核心命令： 数据定义语言（DDL）：CREATE, ALTER, DROP表的语法和应用。 数据操纵语言（DML）：SELECT（包含WHERE, GROUP BY, HAVING, ORDER BY的高级组合查询）、INSERT, UPDATE, DELETE的精确使用。 5.3 事务（Transaction）管理：理解 ACID 特性（原子性、一致性、隔离性、持久性），以及如何使用 COMMIT 和 ROLLBACK 来保证数据操作的完整性。 第六章 软件开发实践与版本控制 本章引导读者从编写单个脚本过渡到参与到规范化的软件开发流程中。 6.1 调试（Debugging）技术：教授如何使用断点、单步执行、观察变量等调试工具来定位和修复程序中的逻辑错误。 6.2 单元测试（Unit Testing）入门：讲解编写可验证代码的重要性。介绍如何针对独立函数或方法编写简单的测试用例，确保代码功能的正确性。 6.3 版本控制系统（VCS）简介：重点介绍 Git 的基本工作流程，包括初始化仓库、提交（Commit）、分支（Branching）和合并（Merging）操作，为团队协作打下基础。 附录：开发环境配置与性能优化初步 现代集成开发环境（IDE）的基本功能介绍。 代码风格规范化指南。 性能瓶颈初步识别：时间复杂度和空间复杂度的概念引入。

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