A First Course in Computational Physics and Object-Oriented Programming with C++ pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Yevick, David

出品人:

页数:418

译者:

出版时间:2005-4

价格:$ 132.21

装帧:HRD

isbn号码:9780521827782

丛书系列:

图书标签:

计算机技术
Computational Physics
C++
Object-Oriented Programming
Numerical Methods
Scientific Computing
Physics
Programming
Simulation
Algorithms
Education
Textbook

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小美书屋

book.quotespace.org

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

Because of its rich object-oriented features, C++ is rapidly becoming the programming language of choice for science and engineering applications. This text leads beginning and intermediate programmers step-by-step through the difficult aspects of scientific coding, providing a comprehensive survey of object-oriented methods. Numerous aspects of modern programming practice are covered, including object-oriented analysis and design tools, numerical analysis, scientific graphics, software engineering, performance issues and legacy software reuse. Examples and problems are drawn from an extensive range of scientific and engineering applications. The book also includes a full set of free programming and scientific graphics tools that facilitate individual learning and reduce the time required to supervise code development in a classroom setting. This unique text will be invaluable both to students taking a first or second course in computational science and as a reference text for scientific programmers.

现代社会的技术脉络：一部探讨信息系统、计算科学与社会影响的著作本书深入剖析了当代社会赖以运转的复杂信息系统，聚焦于支撑这些系统的核心技术原理、演化路径及其对人类社会产生的深远影响。全书结构严谨，内容涵盖了从基础的计算模型到前沿的智能系统构建，旨在为读者提供一个全面而深刻的理解框架，以把握我们所处的数字时代的核心驱动力。第一部分：信息系统的基础架构与演化本部分首先奠定了理解现代计算的基石。我们追溯了信息科学的起源，从早期的逻辑推理机器到冯·诺依依曼架构的诞生，详细解析了计算机硬件如何从机械装置演变为基于半导体技术的复杂集成电路。重点探讨了存储层次结构（缓存、主存、辅助存储）的设计哲学，解释了为什么性能瓶颈往往出现在数据存取而非纯粹的计算速度上。随后，我们将目光转向软件层面。本书对操作系统（OS）的核心功能进行了细致的剖析，包括进程管理、内存虚拟化和并发控制。我们不满足于停留在概念层面，而是深入到内核态与用户态的交互机制，讨论了系统调用、中断处理以及现代调度算法（如实时调度、公平调度）的数学基础。通过对文件系统的深入考察，我们揭示了数据持久化背后的复杂数据结构和一致性保障机制。第二部分：算法、数据结构与计算的效率计算科学的精髓在于效率。本部分构建了一个关于算法分析与设计的坚实框架。我们从基础的排序与查找算法出发，逐步引入图论算法（如最短路径、最小生成树）和动态规划的思想。每种算法的讨论都伴随着严格的复杂度分析，区分了时间复杂度和空间复杂度，并强调了渐进记号（大O、大Ω、Θ）在评估算法性能中的作用。数据结构的选择被视为解决特定问题的关键。本书详细比较了线性结构（链表、栈、队列）与非线性结构（树、堆、哈希表）的优劣。特别关注了平衡查找树（如AVL树和红黑树）在维持动态数据集合高效操作方面的精妙设计。此外，我们探讨了处理大规模数据的挑战，介绍了外部存储算法和数据流模型的初步概念。第三部分：网络通信与分布式计算的范式在当今世界，孤立的计算单元已不复存在。本书将大量篇幅用于解析连接世界的网络基础。我们遵循自底向上的方式，详细阐述了TCP/IP协议栈的每一层功能，从物理层的信号传输到应用层的HTTP协议。对于网络路由、拥塞控制和可靠数据传输机制的讨论，强调了如何在不可靠的物理介质上建立可靠的逻辑通信。基于网络基础，本书进入分布式计算领域。我们探讨了分布式系统的基本挑战，如时间同步、状态一致性和故障检测。通过对两阶段提交、Paxos和Raft等共识算法的深入研究，读者将理解如何在没有中心权威的情况下，让多个计算节点就某个决策达成一致。这部分内容还触及了面向大规模数据处理的MapReduce模型及其后续发展，为理解现代云计算基础设施提供了必要的理论支撑。第四部分：面向对象的范式与软件工程实践软件的复杂性要求我们采用结构化的、可维护的开发方法。本部分聚焦于面向对象编程（OOP）的设计原则。我们不仅涵盖了封装、继承和多态等基本概念，更深入探讨了设计模式（如工厂模式、观察者模式、策略模式）在解决常见软件设计问题中的应用。通过对比不同编程范式（过程式、函数式、面向对象）的优缺点，我们帮助读者建立起选择合适工具进行软件构建的直觉。此外，本书强调了软件生命周期管理的重要性。我们审视了敏捷开发（Agile）方法论的核心理念，讨论了版本控制系统（如Git）在团队协作中的关键作用。对于软件测试，本书区分了单元测试、集成测试和系统测试，并阐述了如何通过自动化测试来提高软件交付的质量和可靠性。第五部分：计算思维在现代科学中的应用与伦理考量最后，本书将视角从技术本身扩展到技术的影响力。我们探讨了计算思维（Computational Thinking）如何渗透到物理学、生物学、经济学等各个领域，作为一种解决问题的普适性工具。通过具体的案例研究，展示了数值模拟（如有限元方法）如何拓展人类对自然现象的理解边界。然而，技术的进步并非没有代价。本部分最后提出了关于数据隐私、算法偏见以及人工智能带来的社会公平性问题的深刻反思。我们探讨了如何通过更透明的算法设计和更负责任的技术部署来缓解这些风险，呼吁未来的技术工作者在追求性能和效率的同时，肩负起构建一个公正、可持续的数字未来的责任。本书旨在培养的，不仅是熟练的开发者，更是能够批判性地思考技术角色的社会建设者。