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出版者:清华大学

作者:訾秀玲

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:2007-10

价格:32.50元

装帧:

isbn号码:9787302160137

丛书系列:

图书标签:

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计算机科学与技术基础：从零构建数字思维 图书简介 本书旨在为初学者提供一个全面、深入且实用的计算机科学与技术入门指南。我们深知，在信息爆炸的时代，掌握计算机的基础原理如同掌握了一门新的通用语言。本书摒弃了冗长晦涩的理论堆砌，转而采用“实践驱动、概念先行”的教学策略，引导读者逐步建立起坚实的数字思维框架。 第一部分：计算机的本质与运作原理 本部分是构建读者对计算机世界认知的基石。我们不只是停留在“计算机能做什么”的层面，而是深入探讨“计算机是如何工作的”。 第一章：数字世界的基石——信息表示与二进制 信息的量化： 探讨信息是如何被编码和存储的。从比特（Bit）到字节（Byte），再到更高级的数据单位，清晰阐述数据存储的物理和逻辑模型。 二进制的魔力： 详细解析为什么现代计算机系统都基于二进制。通过生动的例子，解释二进制、八进制和十六进制之间的快速转换技巧，并引入补码等关键概念，理解负数在计算机中的表示方法。 布尔代数与逻辑门： 这是理解所有数字电路和程序逻辑的“语法”。本书会详细介绍与、或、非、异或等基本逻辑门的工作原理，并展示如何使用这些基本门构建更复杂的组合逻辑电路，例如加法器和译码器。 第二章：硬件的脉络——计算机体系结构概览 CPU的工作机制： 深入解析中央处理器（CPU）的组成部分，包括运算器（ALU）、控制器和寄存器。重点阐述指令周期的过程（取指、译码、执行、写回），帮助读者理解程序是如何被“一步步”执行的。 存储器的层次结构： 详细剖析从高速缓存（Cache L1/L2/L3）到主内存（RAM），再到二次存储（硬盘/固态硬盘）的整个存储体系。探讨内存的存取速度、容量和成本之间的权衡关系，解释为什么内存管理如此关键。 输入/输出（I/O）系统： 介绍计算机如何与外部世界进行交互，包括总线结构、中断机制以及常见的I/O设备控制器的工作方式。 第二部分：软件的构建与逻辑思维 本部分将视角从硬件转向软件，重点培养读者的计算思维和程序设计能力。 第三章：程序设计的思维导图 计算思维的建立： 阐述分解、抽象、模式识别和算法设计这四大核心计算思维要素，并通过日常问题引导读者用计算的视角思考。 算法的艺术： 详细介绍几种基础且重要的算法类型，如排序（冒泡、选择、快速排序的初步概念）和搜索（线性搜索与二分搜索）。着重强调算法的效率——时间复杂度和空间复杂度分析的直观理解，而非复杂的数学推导。 流程图与结构化编程： 使用流程图工具辅助理解程序逻辑的顺序、选择和循环结构，为后续学习编程语言打下坚实的逻辑基础。 第四章：面向过程的编程入门（以C语言或类似基础语言为例） 初识编程语言： 介绍编程语言的分类（机器语言、汇编、高级语言）以及编译与解释的概念。 基本语法要素： 涵盖变量声明、数据类型（整数、浮点数、字符）、运算符和表达式。 控制流的精妙运用： 重点训练 `if-else` 的条件判断、`for` 和 `while` 循环的精确控制。 函数与模块化： 讲解如何将复杂任务分解为可重用的函数，理解参数传递机制（值传递和引用传递的初步概念）。 简单数据结构实践： 介绍数组（Array）作为一组同类型数据的集合，并进行基础的元素访问和遍历操作。 第三部分：连接世界——网络、操作系统与未来趋势 本部分将视野拓宽到个体计算机之外的宏大系统，理解现代计算环境的运行环境。 第五章：操作系统的核心职能 操作系统的角色定位： 将操作系统定位为用户与硬件之间的“管理者”和“翻译官”。 进程与线程的概念： 区分进程和线程，解释它们在并发执行中的作用。简单介绍多任务处理是如何在有限的CPU资源上实现的。 内存管理基础： 探讨操作系统如何分配和回收内存空间，避免程序间的冲突。 文件系统的抽象： 理解文件、目录的层级结构，以及操作系统如何将物理存储映射为用户可见的逻辑结构。 第六章：计算机网络与互联网基础 网络的基本概念： 介绍局域网（LAN）和广域网（WAN）的区别，理解IP地址、端口号和MAC地址的作用。 TCP/IP协议簇的简化模型： 聚焦于互联网工作的核心——TCP（可靠传输）和IP（寻址转发）的概念，用生活中的类比解释数据包的封装、路由和解封装过程。 万维网（WWW）的机制： 解释HTTP协议的基本请求/响应模式，以及URL的结构，让读者理解浏览器和服务器之间的通信流程。 第七章：迈向现代计算的视野 数据存储的演进： 对比传统文件存储与现代数据库模型的优势与不足，为后续深入学习数据管理做铺垫（侧重于概念而非具体技术实现）。 云计算与分布式计算的启示： 简要介绍“一切皆可服务”的云计算理念，以及分布式系统在处理大规模数据和高并发请求中的重要性。 信息安全伦理初探： 强调数据隐私、密码学基础概念（加密与解密）以及安全意识在数字生活中的必要性。 本书的特点在于结构清晰，理论与实践紧密结合。每章末尾均设计有“动手实验”或“思考题”，旨在促使读者通过实际操作来固化抽象的知识点。通过本书的学习，读者将不再只是计算机的使用者，而能逐步成为理解其工作原理的构建者。

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这本书的结构编排简直是教科书级别的典范。它不是将所有内容一股脑塞给你，而是遵循了循序渐进、螺旋上升的学习路径。开篇对数据结构和数据模型的介绍，为后续的内容打下了坚实的基础。然后，逐步过渡到数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML），每一个知识点都像搭积木一样，紧密相连，层层递进。最让我惊喜的是，书中对视图、存储过程和触发器等高级功能的讲解，详略得当。它没有仅仅停留在“能用”的层面，而是深入剖析了何时应该使用这些对象，以及它们在系统架构中的定位和潜在的风险。这种对“为什么”和“如何选择”的深入探讨，体现了作者深厚的专业素养，也避免了读者陷入“过度设计”的陷阱。对于想要构建企业级应用的人来说，这本书提供的不仅仅是技术手册，更像是一份规范化的开发指南。

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我必须称赞作者在内容广度和深度上的把握达到了一个近乎完美的平衡点。很多数据库教材往往偏向于理论的抽象推导，让实操者感到无从下手；或者反过来，只关注特定软件的按钮点击流程，缺乏普适性。这本书的厉害之处就在于，它既能让你理解底层的数据存储逻辑和查询引擎的工作原理，又能让你熟练掌握如何在实际环境中解决问题。例如，书中在讲解事务处理和并发控制时，引入了ACID特性的详细解读，并结合实际场景解释了锁机制的必要性。接着，它又马上提供了如何利用不同隔离级别来应对并发冲突的具体示例。这种理论与实践的无缝衔接，让我感觉学习过程非常充实且高效。它培养的不仅仅是操作技能，更是一种解决实际数据管理难题的“工程师思维”。

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这本书的配套资源和排版设计也值得一提。书籍的纸张质量上乘，印刷清晰，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更重要的是，书中大量引用的图表和流程图，其设计精良，逻辑清晰，往往一个复杂的概念只需看一眼图示就能豁然开朗。很多教材的插图只是为了填充版面，而这本书的图表是教学内容的有机组成部分，它们精确地辅助理解那些难以用文字描述的逻辑关系。而且，书中提供的代码块格式统一、注释详尽，这在实际操作中至关重要，避免了复制粘贴时的错误，也方便日后查阅和修改。总体而言，这本书展现出了一种对读者学习体验的极致尊重，从宏观的知识体系构建到微观的排版细节，都体现了高水准的专业素养和匠心精神。

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说实话，我对技术类书籍的阅读体验一直比较挑剔，很多书要么是干巴巴的术语堆砌，要么就是华而不实的“速成”手册。然而，这本书的叙事方式非常独特，它仿佛一位经验丰富的老工程师在和你面对面交流。它的行文流畅自然，没有那种教科书特有的生硬感。我特别欣赏它在讲解复杂查询语句，比如复杂的JOIN操作和子查询嵌套时所采用的类比和比喻，这使得那些原本令人望而生畏的SQL语法变得异常直观。更重要的是，它不仅仅停留在基础的CRUD操作上，而是深入探讨了性能优化这个关键环节。关于索引的创建、查询优化器的执行计划分析，作者都进行了细致入微的讲解，甚至连一些高级的数据库维护技巧也有所涉及。读完后，我感觉自己不再是那个只会敲几个简单命令的新手，而是有了一套系统的方法论去审视和改进数据库的效率，这对于日常工作效率的提升是立竿见影的。

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这本关于数据库技术的书，实在是让人眼前一亮。当我翻开它的时候，首先映入眼帘的是那种扎实的理论基础，作者似乎毫不吝啬地将自己多年的教学和实践经验倾注其中。它不像市面上很多那种浮于表面的教程，只是简单罗列几个操作步骤就草草了事。相反，它花了大量篇幅去剖析关系型数据库设计的精髓，从范式理论到实体关系建模，讲解得深入浅出，即便是初学者也能构建起清晰的知识框架。特别是关于数据冗余和一致性的讨论，让我对数据库的本质有了更深层次的理解。书中通过大量精心设计的实例，将抽象的理论具象化，比如如何设计一个高效的图书管理系统或者一个复杂的库存管理系统，每一步骤都有清晰的图示和代码示例。这种手把手教学的方式，极大地降低了学习曲线，让人在实践中不断巩固理论，体会到设计一个健壮数据库系统的乐趣和挑战。对于那些渴望真正掌握数据库核心思想的人来说，这本书无疑是一本不可多得的宝典。

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