Introductory Programming for Discrete Mathematics

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出版者:D C Heath & Co
作者:Kenneth P. Bogart
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1988-03
价格:USD 10.45
装帧:Paperback
isbn号码:9780669169751
丛书系列:
图书标签:
  • 离散数学
  • 编程入门
  • 计算机科学
  • 算法
  • 数据结构
  • 逻辑
  • 集合论
  • 图论
  • 数学基础
  • 初学者
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具体描述

《算法的基石:揭秘离散数学的奥秘》 这本引人入胜的著作,是通往计算思维世界的理想敲门砖,它将带领读者深入探索计算机科学以及数学领域中至关重要的分支——离散数学。本书并非聚焦于特定编程语言的语法教学,而是着眼于构建坚实的理论基础,为读者掌握各种编程范式和解决复杂计算问题的能力打下坚实根基。 本书内容概要: 逻辑与证明: 学习构建严谨的逻辑推理,理解命题逻辑和谓词逻辑的精髓。掌握演绎、归纳等证明技巧,为编写清晰、无误的代码提供理论支持。了解如何将自然语言问题转化为精确的逻辑语句,从而指导算法的设计。 集合论基础: 探索集合的基本概念,如元素、子集、并集、交集、差集以及补集。深入理解关系和函数的性质,例如等价关系、偏序关系、函数的单射、满射和双射。这些概念在数据结构设计、数据库理论和抽象代数中扮演着核心角色。 组合学与计数: 学习排列、组合、二项式定理以及鸽巢原理等计数技术。这些工具在分析算法的效率、计算概率以及解决各种涉及选择和排列的问题时不可或缺。本书将教授如何系统地分析问题,并应用适当的组合方法找出解决方案。 图论导论: 深入了解图的定义、类型(有向图、无向图、加权图等)以及各种重要的图结构,如树、森林、完全图、循环图等。学习图的遍历算法(如深度优先搜索和广度优先搜索)、连通性、最短路径问题(如 Dijkstra 算法和 Floyd-Warshall 算法)以及最小生成树(如 Prim 算法和 Kruskal 算法)。图论是网络分析、数据表示、路径规划以及许多其他算法设计的基础。 关系与结构: 进一步探讨二元关系,包括它们的性质(自反性、对称性、传递性)以及如何构建关系矩阵和关系图。理解代数结构,如半群、幺半群、群、环和域,以及它们在密码学、编码理论和形式语言等领域的应用。 数论初步: 介绍整数的整除性、模运算、素数、最大公约数(GCD)和最小公倍数(LCM)。学习欧几里得算法,并了解其在加密算法(如 RSA)和哈希函数中的重要作用。 本书特色: 清晰易懂的讲解: 本书以循序渐进的方式,将抽象的数学概念转化为易于理解的语言和直观的示例。每章都包含丰富的概念解释和精心设计的练习题,帮助读者巩固所学。 丰富的示例与应用: 除了纯粹的数学理论,本书还穿插了大量与计算机科学紧密相关的实际应用示例,展示了离散数学概念在算法设计、数据结构、数据库、网络通信、形式化方法等领域的实际价值。 强调推理与解决问题: 本书不仅教授“是什么”,更注重“为什么”和“如何做”。通过引导读者进行严谨的数学推理,培养其解决问题的能力和逻辑思维。 为高级课程奠定基础: 掌握本书内容,将为学习数据结构、算法分析、计算理论、人工智能、数据库系统等更高级的计算机科学课程打下坚实的基础。 无论您是计算机科学专业的学生,还是希望提升编程能力、理解计算科学核心原理的爱好者,亦或是对数学逻辑之美充满好奇的探索者,《算法的基石:揭秘离散数学的奥秘》都将是您不可或缺的学习伙伴。通过本书的学习,您将不仅掌握抽象的数学工具,更能深刻理解这些工具如何在数字世界中驱动创新和解决现实世界的问题。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书,与其说是一本关于离散数学的入门编程指南,不如说是一次深入探索数学思想与计算机逻辑交织的精彩旅程。在翻开这本书的扉页之前,我对于离散数学的概念,还停留在一些抽象的定义和枯燥的符号演算中,总觉得它与我实际编程的技能有着遥远的距离。然而,作者以一种极其巧妙的方式,将那些看似遥不可及的数学概念,通过生动易懂的编程示例,一点点地展现在我眼前。从最基础的集合论,到后面涉及的图论、组合数学,甚至是数论的初步概念,作者都通过Python(或者其他某种易于理解的语言,作者的选择很明智,语言的易读性至关重要)的代码片段,将抽象的原理具象化。例如,在讲解集合运算时,书中提供的代码不仅仅是简单地实现了并集、交集、差集,更重要的是,它让读者通过亲手编写和运行代码,去感受这些运算的逻辑,理解它们在解决实际问题时的强大力量。这不仅仅是学习编程,更是在学习一种全新的思考方式,一种能够用算法和数据结构来描述和解决复杂问题的思维模式。我记得在学习图论章节时,书中关于遍历算法(如BFS和DFS)的讲解,配合着可视化展示的图结构,让我对如何搜索和导航复杂网络有了直观的认识,这对于我理解很多算法,比如最短路径问题,打下了坚实的基础。作者在讲解过程中,并没有忽视理论的严谨性,但同时又避免了过于学术化的语言,使得即使是初学者,也能在轻松愉快的氛围中,逐步建立起对离散数学知识体系的信心。这本书就像一位经验丰富的向导,带领我在离散数学这座宏伟的殿堂里,一边欣赏着数学的美丽风景,一边掌握着探索的工具,让原本枯燥的理论学习变得充满乐趣和成就感。

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我之所以被这本书深深吸引,是因为它真正地将离散数学从“理论”推向了“实践”。在我的学习过程中,我常常会遇到一些概念,虽然在书本上有所了解,但总觉得它们与实际的编程应用相隔甚远。而这本书,通过引入Python(或其他类似的编程语言)进行编程实践,将这些抽象的数学概念变得生动而具体。例如,在学习集合论时,书中提供的代码可以用来实现各种集合运算,比如并集、交集、差集,甚至更复杂的集合操作。通过亲手编写和运行这些代码,我能够直观地感受到这些运算的逻辑,并理解它们在实际编程中如何用于数据处理和问题解决。我尤其喜欢书中关于图论章节的讲解,它不仅详细介绍了各种图的表示方法和遍历算法,还通过编程实例展示了如何利用图论来解决实际问题,比如社交网络分析、路径规划等。这种“理论+实践”的学习模式,极大地提高了我的学习效率和学习兴趣,让我能够真正地理解和掌握离散数学的知识,并将其应用到我的编程实践中。总而言之,这本书是一本非常优秀的入门指南,它不仅教授了离散数学的知识,更重要的是,它教会了我如何用编程的方式来探索数学,从而提升了我的编程能力和解决问题的能力。

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在我看来,这本书真正做到了“授人以渔”。它并没有仅仅满足于告知读者“是什么”,而是深入探讨了“为什么”和“怎么做”。在学习离散数学的许多概念时,我常常会感到困惑,不知道这些概念在现实世界中有何应用,或者它们是如何在计算机科学中发挥作用的。而这本书,通过一系列精心设计的编程项目和案例研究,将这些抽象的理论知识与实际应用场景紧密地联系起来。比如,在讲解图论中的最短路径算法时,书中不仅详细解释了Dijkstra算法的原理,还提供了一个实际的应用示例,比如在地图导航系统中如何运用这个算法来规划最优路线。这种“理论+实践”的双重路径,让我在学习过程中,不仅能够理解算法的内在逻辑,更能体会到它在解决实际问题时的强大威力。更令人惊喜的是,作者在讲解过程中,还穿插了许多关于算法效率和复杂度的讨论,这对于任何一个有志于成为优秀程序员的人来说,都是至关重要的知识。通过书中提供的代码,我能够直观地看到不同算法在处理相同规模数据时,其运行时间和所需资源的差异,从而学会如何选择最适合特定场景的算法。这本书不仅仅是一本技术书籍,更是一次思维训练,它教会我如何用严谨的数学思维和高效的编程技巧,去应对各种挑战。

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这本书为我打开了一扇通往更深层次编程世界的大门,而这扇门的钥匙,正是离散数学。在过去,我可能只是机械地遵循着一些已有的编程模式,却很少去思考这些模式背后的数学逻辑。这本书,通过将离散数学的概念与编程实践紧密结合,让我能够理解“为什么”这样做,而不是仅仅知道“怎么做”。例如,在学习逻辑门和布尔代数时,书中通过编程模拟这些逻辑运算,让我深刻理解了计算机底层是如何处理信息的,这对于理解数字电路和计算机体系结构至关重要。我非常欣赏书中关于组合学章节的处理,它不仅仅是列出各种组合公式,而是通过编写程序来生成和计数各种组合,从而直观地展示了数学的“组合”之美。这让我能够用一种全新的视角来看待编程中的排列和组合问题,也能够更有效地设计解决这些问题的算法。书中关于图论中各种遍历算法的讲解,配合直观的代码示例,让我对如何有效地在网络结构中查找信息有了更深刻的理解,这对于我学习数据结构和算法,打下了坚实的基础。总而言之,这本书的价值在于它不仅仅教会了你离散数学的知识,更重要的是,它教会你如何运用这些知识,以一种更具数学性和逻辑性的方式来思考编程问题。

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我一直认为,对计算机科学的理解,离不开对离散数学的深入掌握,而这本书恰恰提供了一条极佳的学习路径。它不是那种只讲理论的教材,也不是那种只给代码的练习册,而是将两者完美地融合在一起。作者以一种非常直观的方式,将离散数学中的各种概念,诸如集合、关系、函数、图论等,通过编写易于理解的Python代码(或其他语言)来生动地展示。例如,在讲解关系时,书中提供的代码可以用来表示和操作各种关系,比如传递性、自反性、对称性等,这让我能够通过编程来验证这些数学属性,从而更深刻地理解它们。我特别欣赏书中关于计数原理和概率的章节,它通过编程模拟随机过程,并计算事件发生的概率,这种方式比单纯的理论推导更能让人直观地感受到数学的奥秘。这对于我理解很多数据分析和机器学习中的概念,都起到了至关重要的作用。这本书的价值在于,它不仅仅教授了离散数学的知识,更重要的是,它教会了我如何用编程的方式来探索数学,用数学的逻辑来指导编程,从而提升了我解决问题的能力和编程的深度。

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这本书的编排非常具有前瞻性,它将计算机科学最基础的几个支柱——离散数学,与最核心的技能——编程,进行了完美的融合。在学习过程中,我常常会思考,为什么有些问题,通过编程就能解决得如此高效和优雅?这本书很好的解答了我的疑问,它揭示了隐藏在高效算法背后的数学原理。比如,在讲解集合论时,书中提供的代码示例,不仅展示了如何用集合来表示数据,更重要的是,它展示了集合运算如何有效地处理和转换数据。这对于我理解数据结构和算法的设计,有着非常重要的启发。我尤其欣赏书中关于数论章节的处理方式,作者并没有止步于简单的模运算,而是通过编程来探索素数分布、同余方程等概念,让读者能够亲身感受数学的奥秘。这种“探险式”的学习过程,让我对离散数学的认识不再局限于课本上的定义,而是能够主动地去探索和发现。书中还涉及了一些图论中的连通性、染色问题等,并通过编程来模拟和解决这些问题,这让我看到了离散数学在网络分析、资源分配等领域的广泛应用。总的来说,这本书不仅仅是教授知识,更是一种思维方式的训练,它教会我如何用数学的严谨和编程的灵活性,去解决现实世界中的复杂问题。

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这本书的叙事方式非常独特,它不是那种枯燥的讲义,而更像是一位经验丰富的老师,用一种循循善诱的方式,将离散数学的精髓一点点地传递给我。我一直对离散数学中的某些概念感到难以理解,比如集合的幂集,或者图的遍历。然而,这本书通过引入Python(或其他适合的语言)进行编程实践,将这些抽象的概念变得具象化、可操作。例如,在讲解集合论时,书中提供的代码可以用来生成任意集合的幂集,并进行各种集合运算,让我能够通过亲手运行和观察,去理解这些概念的内在逻辑。这种“学以致用”的学习方式,极大地提高了我的学习效率和兴趣。我尤其喜欢书中关于递归和归纳法的部分,作者通过编写递归函数来解决一些经典的离散数学问题,比如阶乘、斐波那契数列,甚至是一些简单的图遍历,让我深刻理解了数学归纳法在算法设计中的重要性。这不仅让我能够更好地理解和编写递归算法,更让我体会到了一种严谨的数学证明思路。总的来说,这本书不仅仅是一本技术书籍,更是一次对思维方式的重塑,它教会我如何用数学的逻辑和编程的工具,去解决复杂的问题,并且在解决问题的过程中,体会到数学的魅力。

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这本书的写作风格,让我感觉就像在和一位经验丰富的导师对话。它没有冗长的理论铺陈,也没有艰涩难懂的术语,而是以一种非常平实且极具启发性的方式,将离散数学的核心概念一一呈现,并通过精心设计的编程示例来加以说明。我一直对数学证明的严谨性感到有些畏惧,但在这本书中,作者通过编程来模拟和验证一些证明过程,比如数学归纳法的应用,让我能够更直观地感受到证明的逻辑和力量。例如,在讲解图论中的连通性时,书中提供的代码可以用来检测图中是否存在从一个顶点到另一个顶点的路径,这让我能够亲手验证图的连通性,并理解一些图算法的原理。更让我惊喜的是,书中还涉及到了一些概率论和组合数学的内容,并通过编程来计算各种事件发生的概率,以及组合的数量。这让我对这些看似抽象的数学概念有了更深刻的理解,也看到了它们在解决实际问题中的巨大潜力。总而言之,这本书不仅仅是一本技术书籍,更是一次思维的启迪,它教会我如何用数学的严谨和编程的实践,来探索和解决各种复杂的问题。

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这本书的独特之处在于它将编程作为理解离散数学概念的“语言”。我一直认为,编程不仅仅是写代码,更是一种精确的逻辑表达方式,而离散数学恰恰是构建计算机科学理论的基石。这本书的作者显然深谙此道,他没有简单地将离散数学的概念堆砌起来,然后附带一些编程练习,而是将编程过程本身,变成了一种探索和验证数学原理的手段。例如,在讲解排列组合时,书中提供的代码可以用来模拟生成所有的可能性,让读者直观地感受到“n选k”的组合数量是如何增长的,以及如何通过算法来枚举这些组合。这种“动手实践”的学习方式,比单纯阅读教科书要有效得多。我尤其喜欢书中关于数理逻辑和证明的章节,虽然这些内容在很多编程教材中都被淡化了,但作者却将其作为核心内容来讲解,并通过编程来验证一些逻辑推理的正确性。这让我深刻地理解到,严谨的数学证明和高效的算法设计之间,存在着千丝万缕的联系。书中对于递归算法的讲解,更是将数学上的递归定义与计算机中的递归函数完美地结合起来,让我不再对递归感到畏惧,反而能够巧妙地运用它来解决许多问题,比如斐波那契数列的计算,或者树结构的遍历。总而言之,这本书不仅仅教授了离散数学的知识,更重要的是,它塑造了我一种新的学习和思考模式,让我能够用编程的视角去审视和理解数学,用数学的逻辑去指导和优化我的编程实践。

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我一直认为,对数学的理解,很大程度上取决于你如何“玩转”它,而这本书提供的正是这样一个绝佳的平台。它不是那种干巴巴的理论堆砌,也不是那种只有代码没有解释的速成手册。作者以一种极其生动和富有趣味性的方式,将离散数学的核心概念一一呈现,并通过编程的方式,让这些概念“活”了起来。比如,在讲解生成函数时,书中提供的代码可以用来计算多项式的乘积,从而直观地展示生成函数在解决组合计数问题时的优雅和高效。这种将抽象的数学工具与具体的编程实现相结合的学习方式,让我对离散数学的理解上升到了一个新的高度。我开始意识到,那些看似复杂的数学公式,其实都可以通过简洁而优美的代码来表达和实现。书中对于概率论与统计的初步介绍,也让我看到了离散数学在数据科学和机器学习领域的应用潜力。作者通过编程模拟随机事件,并用代码来验证概率的分布,这种方式比纯粹的理论推导更加直观和令人信服。更重要的是,这本书鼓励读者去探索和实验,去尝试修改代码,去观察结果的变化,去发现新的规律。这种主动的学习方式,极大地激发了我对离散数学和编程的兴趣,让我享受在解决问题和发现知识的过程中。

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