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出版者:第1版 (2007年1月1日)

作者:施仲杰

出品人:

页数:32 页

译者:

出版时间:2007-10

价格:6

装帧:平装

isbn号码:9787535834645

丛书系列:

图书标签:

• 童书
• 超人杰克
• 咸蛋超人
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• 早教
• 思维训练
• 逻辑思维
• 图形认知
• 动手能力

编程思维与实践指南：从基础到精通 第一部分：编程的基石——理解计算机科学的核心概念 本书旨在为初学者和有一定基础的程序员提供一个全面、深入的编程思维与实践指南。我们不会涉足任何特定的娱乐性或益智游戏内容，而是将焦点完全集中在计算机科学的理论基础、算法设计、数据结构以及现代软件工程的实践方法上。 第一章：计算思维的建立 本章将详细阐述“计算思维”在解决复杂问题中的核心作用。我们将从分解问题、模式识别、抽象化和算法设计这四大支柱入手，引导读者如何像计算机科学家一样思考。 1.1 问题分解（Decomposition）：如何将一个宏大、模糊的任务拆解成一系列可管理、可执行的子任务。通过现实世界中的例子（例如，一个复杂的物流系统优化），演示结构化分解的技巧。 1.2 模式识别与归纳：探讨如何从观察到的数据和现象中识别重复出现的模式，并将其转化为可重复使用的逻辑模块。重点分析迭代和递归模式的内在联系。 1.3 抽象的力量：深入理解抽象化在软件设计中的重要性。我们将区分数据抽象和控制抽象，并通过面向对象编程（OOP）的初步概念——类和对象——来具体展示如何通过抽象来管理复杂性，隐藏实现细节。 1.4 算法设计基础：介绍设计算法的通用步骤，包括明确输入、输出、约束条件和目标。我们将使用伪代码作为主要的描述工具，避免依赖特定编程语言的语法陷阱。 第二章：数据结构——组织的艺术 数据是程序的血液，而数据结构则是组织和管理这些血液的骨架。本章将系统地介绍构建高效程序所必需的核心数据结构。 2.1 线性结构详解： 数组（Arrays）：深入探讨固定大小与动态数组的内存布局、访问时间复杂度（$O(1)$的真正含义）以及边界溢出的风险管理。 链表（Linked Lists）：对比单向、双向及循环链表的优劣。重点分析在内存不连续环境中插入和删除操作的效率优势。 栈（Stacks）与队列（Queues）：作为受限访问的数据结构，分析它们在函数调用栈管理和广度优先搜索（BFS）中的应用。 2.2 非线性结构进阶： 树（Trees）：详述二叉树、平衡搜索树（如AVL树和红黑树）的构造与维护机制。着重讲解如何通过保持平衡来确保搜索、插入和删除操作的最坏情况复杂度维持在线性对数级别（$O(log n)$）。 图（Graphs）：定义图的表示法（邻接矩阵与邻接表），并详细介绍图的遍历算法——深度优先搜索（DFS）与广度优先搜索（BFS），以及它们在网络分析中的应用。 2.3 哈希（Hashing）与映射：深入理解哈希函数的原理、冲突解决策略（链式法与开放寻址法），以及哈希表如何实现近乎常数时间的平均查找速度。分析其在数据库索引和缓存系统中的关键作用。 第二部分：算法的效率与优化 一个好的想法需要一个高效的实现。本部分将聚焦于分析和改进算法的性能。 第三章：算法复杂度分析 3.1 大O表示法（Big O Notation）：严格定义时间复杂度和空间复杂度，区分上界、下界和平均情况。通过实例对比 $O(n^2)$、$O(n log n)$、$O(n)$ 和 $O(1)$ 之间的性能差异。 3.2 常见算法的效率分析：系统分析排序算法（冒泡排序、插入排序、归并排序、快速排序）和搜索算法（线性搜索、二分搜索）的渐近复杂度，明确指出在不同数据集规模下，哪种算法是最佳选择。 3.3 最坏情况与平均情况：探讨算法性能的稳定性和可预测性。以快速排序为例，解释如何通过随机化等技术来避免输入数据触发其最坏情况性能。 第四章：核心算法范式 4.1 分治法（Divide and Conquer）：详细剖析归并排序和快速傅里叶变换（FFT）作为分治法典范的应用，展示如何通过递归解决子问题。 4.2 动态规划（Dynamic Programming, DP）：区分 DP 与简单的递归。通过背包问题、最长公共子序列等经典问题，讲解 DP 的核心思想——最优子结构和重叠子问题，以及自底向上（Tabulation）与自顶向下（Memoization）的实现差异。 4.3 贪心算法（Greedy Algorithms）：解释贪心策略适用的场景（如霍夫曼编码、最小生成树的Prim和Kruskal算法），并强调贪心选择的正确性证明方法。 第三部分：软件工程与现代实践 本书的最后部分转向如何将理论知识转化为健壮、可维护的实际软件。 第五章：模块化、并发与测试 5.1 面向对象与设计模式：超越基础的类和继承，深入探讨 SOLID 原则（单一职责、开放/封闭、里氏替换、接口隔离、依赖反转）。介绍工厂模式、单例模式和观察者模式在解耦代码中的实际应用。 5.2 并发与并行基础：探讨多线程编程带来的挑战，包括竞态条件（Race Conditions）和死锁（Deadlocks）。介绍锁机制（Mutexes, Semaphores）和原子操作在保证数据一致性中的作用。理解区分并发与并行的区别，以及如何利用多核架构。 5.3 健壮性与质量保证：强调单元测试、集成测试和端到端测试的重要性。介绍测试驱动开发（TDD）的理念，并讨论代码审查（Code Review）在预防缺陷中的流程管理作用。 第六章：版本控制与协作 本章专注于现代软件开发流程中不可或缺的工具——版本控制系统。 6.1 Git 深入解析：详细讲解 Git 的核心概念：对象模型（Blob, Tree, Commit）、分支（Branching）策略（如 Git Flow），以及如何使用变基（Rebasing）保持历史记录的整洁性。 6.2 代码集成与持续交付：概述持续集成/持续部署（CI/CD）管道的基本架构，说明自动化构建、测试和部署如何加速开发周期并提高软件质量。 总结 通过系统学习本书内容，读者将不仅掌握编程的语法技巧，更重要的是，能够建立起坚实的计算思维框架，能够高效地分析和设计复杂系统的底层结构，从而应对任何技术领域的深度挑战。本书是致力于追求技术深度和工程严谨性的开发人员的必备参考。

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这本小说给我的感觉是极其“立体”的。它不是平面的叙事，而是充满了多层次的解读空间。从宏观上看，它构建了一个逻辑自洽但又极具想象力的世界观，里面的规则和体系都设计得非常精巧，让人不禁赞叹作者构建世界的耐心与智慧。但真正让我着迷的是那些微观的、人性的细节。比如，主角面对困境时展现出的那种近乎本能的反应，那种在压力下人性的闪光点或阴暗面被瞬间放大的效果，写得无比真实可信。文字的质感非常好，既有古典文学的韵味，又不失现代语法的流畅，读起来非常顺口，但一旦停下来深思，又能从中挖掘出新的层次。读完之后，我脑海中自动生成了一部色彩斑斓的影像，这说明作者的文字已经超越了纸面，成功地在读者的意识中搭建了一个鲜活的场景。

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我必须承认，这本书的叙事结构非常具有挑战性，它不按常理出牌，时间线经常是跳跃和穿插的，这对于习惯了线性阅读的读者来说可能需要适应一段时间。但这恰恰是它最精彩的地方！作者正是通过这种打乱重组的方式，巧妙地引导读者去关注“因果”本身，而不是简单的事件经过。每一次跳跃都像是一块拼图，只有当你把散落的碎片重新组合起来时，完整的图景才会豁然开朗，那种恍然大悟的快感是无与伦比的。书中对某些特定情境下的对话处理得尤为精妙，充满了潜台词和言外之意，很多时候，角色没有说出口的话，比说出来的话更有力量。这本书更像是一部解谜游戏，它要求读者的高度参与，而不是被动接受。

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这部作品简直是想象力的狂欢！那种天马行空的叙事方式，让我仿佛置身于一个光怪陆离的梦境之中。作者对于细节的描摹达到了令人发指的地步，无论是主角内心的挣扎与蜕变，还是配角们鲜明的个性和错综复杂的关系网，都刻画得入木三分。特别是对某个特定场景的氛围营造，那种压抑与希望交织的复杂情绪，通过精准的文字堆砌，深深地触动了我。故事情节的推进张弛有度，高潮迭起，每一次转折都出乎意料却又在情理之中，让人忍不住一口气读完，然后再回味无穷，试图捕捉那些先前遗漏的伏笔。这本书不仅仅是一个故事，更像是一次心灵的探险，它挑战了我对传统叙事模式的认知，提供了全新的阅读体验。我非常欣赏作者敢于突破常规的勇气，以及将宏大主题以如此细腻、私人化的方式呈现出来的功力。读完后，我感到一种久违的智力上的满足感，仿佛完成了一场艰苦而又收获颇丰的脑力体操。

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说实话，我一开始对这类题材持保留态度，总觉得容易流于表面或者陷入陈词滥调的窠臼。然而，这本书彻底颠覆了我的偏见。它用一种近乎诗意的语言，探讨了关于“存在”和“选择”的深刻哲学命题。作者的笔触极其老练，他对人物心理的剖析达到了近乎残忍的精确度，每一个选择背后的动机、每一个犹豫的瞬间，都被扒开来看得清清楚楚。阅读过程就像是在解剖一个复杂的生命体，充满了发现的乐趣。我尤其喜欢其中对环境的描绘，那些虚实相间的场景设定，完美地映衬了角色们扭曲或升华的心境。行文节奏的掌控堪称教科书级别，关键信息点总是在最恰当的时机抛出，既保持了悬念，又避免了拖沓。这本书的深度远超一般作品的范畴，它需要读者投入足够的心神去品味那些潜藏在字里行间的深意。

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这本书的语言风格简直是一股清流！它没有过多的渲染和矫饰，却以一种极其克制和精准的笔触，描绘出了角色内心深处最复杂的情感波澜。特别是其中关于“成长”这一主题的处理，作者没有采取宏大的口号式教育，而是通过一系列看似微不足道的小事件，不动声色地展现了主角心智的成熟过程。这种“润物细无声”的描写技巧，比直白的抒情更具穿透力。我特别喜欢作者在描述人与人之间微妙的权力关系和情感拉扯时的那种冷静的观察视角，既不偏袒任何一方，却又把双方的立场和动机分析得头头是道。读完全书，我感觉自己不仅看了一个故事，更像是接受了一次关于人际交往的深度访谈，受益匪浅，对生活中的很多复杂情境有了更清晰的理解。

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