Java语言的科学与艺术

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出版者:
作者:[美] 罗伯茨
出品人:
页数:457
译者:付勇
出版时间:2009-1
价格:59.80元
装帧:
isbn号码:9787302184416
丛书系列:
图书标签:
  • Java
  • 斯坦福
  • CS106A
  • 计算机
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具体描述

《Java语言的科学与艺术》简练清晰地介绍了传统CS1课程的内容,同时也包含了最近的Computing Curriculum 2001报告计算机科学卷中指定为CS1010或CSl110课程的全部主题。自1995年首次发布以来,Java编程语言作为一种教学语言变得日益重要,现在已经成为初级计算课程的标准语言。Java语言可以让学生编写高度交互式程序,这充分激发了他们的学习兴趣。但Java语言很复杂,老师和学生们在理解Java语言的结构时,复杂性成为了最大的障碍。

在《Java语言的科学与艺术》中,斯坦福大学教授、著名的计算机科学教育领导者Eric S.Roberts着重强调了更适合于初学者的友好讲解方式,使用ACM Java库简化编程。

好的,这是一份关于另一本图书的详细简介,不涉及您提到的《Java语言的科学与艺术》的内容: --- 《数据结构与算法:面向复杂系统的设计与实现》 导言:信息时代的基石与挑战 在当今这个由数据驱动的数字世界中,软件系统的规模与复杂性呈指数级增长。从大规模的电子商务平台到实时的高性能计算,再到复杂的机器学习模型,驱动这一切核心的,是对信息的高效组织、存储和处理能力。本书——《数据结构与算法:面向复杂系统的设计与实现》,正是为了系统性地探讨支撑这些现代计算范式的底层原理与高级实践而编写的。 我们不再仅仅满足于让程序“能跑起来”,而是追求其在效率、健壮性与可维护性上的卓越表现。算法不再是理论课本上的抽象证明,而是直接决定产品性能的工程决策。数据结构不再是静态的图表,而是动态适应海量数据流的灵活容器。本书旨在弥合理论知识与前沿工程实践之间的鸿沟,为读者提供一套深入且实用的工具箱,以应对构建下一代复杂系统的挑战。 第一部分:基础范式与效率分析 本部分着重于建立坚实的理论基础,确保读者能够精确评估和设计计算过程的效率。 第一章:计算复杂性理论的工程视角 本章从工程实践的角度切入,剖析时间复杂度和空间复杂度。我们详细讨论了$O$记法在实际项目中的意义,如何区分渐近最优解与实际运行时间的差异。引入了最坏情况、最好情况与平均情况分析的工程应用场景,特别关注在资源受限环境(如嵌入式系统或低延迟服务)下的性能瓶颈识别。 第二章:核心抽象:数组、链表与内存布局 数组和链表是所有高级数据结构的基石。本章深入探讨了它们在底层内存模型中的表现。我们不仅讲解了静态数组和动态数组(如向量)的扩容策略及其时间成本,还详细分析了各种链表结构(单向、双向、循环)在缓存局部性和指针操作上的权衡。特别地,本章会涉及内存对齐和伪随机访问的概念,这对于理解现代CPU流水线性能至关重要。 第三章:递归与分治:优雅与代价 递归是表达复杂逻辑的强大工具,但其背后的堆栈管理和重复计算常常导致性能灾难。本章系统地阐述了如何使用记忆化(Memoization)和动态规划(Dynamic Programming, DP)将指数级递归转化为多项式时间解法。DP的讲解将聚焦于背包问题、最长公共子序列等经典案例,并探讨自底向上(Tabulation)与自顶向下(Top-down)策略的选择依据。 第二部分:组织海量数据:高效的搜索与排序 面对日益增长的数据集,如何快速定位信息并保持数据有序性,是所有存储和检索系统的核心挑战。 第四章:排序算法的深度剖析 超越基础的冒泡排序和选择排序,本章聚焦于工程实践中的主力军:快速排序(Quicksort)和归并排序(Mergesort)。我们深入分析了快速排序的枢轴选择策略(如中位数的中位数),以及归并排序在并行化处理上的优势。此外,对堆排序(Heapsort)的分析,将自然引向下一章对优先队列的实现。我们还探讨了适用于特定场景的排序,如基数排序(Radix Sort)和桶排序(Bucket Sort),并分析其线性时间复杂度成立的条件。 第五章:树结构:分层管理与高效查找 树是处理层次化数据和实现快速查找的理想结构。本章首先构建基础的二叉查找树(BST),随后重点解决其不平衡性问题。平衡二叉树的介绍将涵盖AVL树和红黑树(Red-Black Tree)的旋转与重新着色机制,并强调红黑树如何在C++ STL或Java `TreeMap`中保证$O(log n)$的最坏情况性能。 第六章:超越二维:B树、B+树与外部存储 在数据库和文件系统中,数据往往无法完全装入主存(RAM)。本章专门研究B树和B+树,解释它们如何通过优化磁盘I/O操作来提高检索速度。我们将详细分析节点的分裂与合并过程,以及B+树在范围查询上的独特优势,这对于理解任何现代关系型数据库的索引机制至关重要。 第三部分:连接与关系:图论与网络流 图结构是建模现实世界复杂关系(如社交网络、交通路线、电路连接)的终极工具。 第七章:图的表示与遍历 本章介绍了图的两种主要表示方法:邻接矩阵与邻接表。我们讨论了何时选用哪种表示法,并深入研究了图的两种基本遍历算法:深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS),及其在连通性检测、拓扑排序中的应用。 第八章:最短路径与最小生成树 对于需要优化路径或资源分配的系统,最短路径算法是核心。本章详尽阐述了Dijkstra算法处理非负权边,以及Bellman-Ford算法处理含负权边的场景。随后,我们将探索Floyd-Warshall算法用于所有顶点对(All-Pairs Shortest Path)的计算。最小生成树的理论通过Prim算法和Kruskal算法得到实现,并分析其在构建鲁棒网络中的作用。 第九章:流网络与最大匹配 本章进阶至图论的高级应用——流网络。我们介绍最大流-最小割定理,并通过Edmonds-Karp算法和更高效的Dinic算法来求解最大流问题。这些技术在资源调度、二分图匹配(如作业分配)等领域具有直接的工程价值。 第四部分:并发与分布式环境下的数据结构 现代应用严重依赖多核处理器和分布式计算。本部分关注如何在并发环境中安全、高效地管理共享数据。 第十章:无锁(Lock-Free)数据结构的原理 传统锁机制(如互斥锁)在高性能并发场景下易导致死锁和性能瓶颈。本章引入原子操作(Atomic Operations)的概念,并构建无锁的链表和无锁的栈。重点讲解CAS(Compare-and-Swap)操作的工作原理,以及如何利用它来实现更高吞吐量的并发集合。 第十一章:并发哈希表与内存模型 哈希表是查找效率的黄金标准,但在并发环境中需要特殊设计。本章分析了不同并发哈希表的实现策略,如细粒度锁定(Segmented Locking)和基于版本控制的方法。我们还将讨论Java内存模型(JMM)或C++内存模型对并发数据结构设计的影响,确保跨CPU的一致性可见性。 结语:从抽象到实现的工程素养 《数据结构与算法:面向复杂系统的设计与实现》不仅仅是一本算法手册,它是一本关于计算思维的指南。掌握这些工具,意味着你能够以最经济的方式解决现实世界中最复杂的问题。本书的每一个章节都配有大量的代码示例(使用C++和Python两种主流语言),旨在帮助读者将理论转化为可执行、可优化的生产代码。通过深入理解这些底层结构和算法,读者将具备设计高性能、高可扩展系统的核心竞争力。

作者简介

目录信息

读后感

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本书适合java初学者,外国教材才叫教材,不像国内的,好像就是专让你看不懂似的,本书幽默风趣,图文并茂。作者总是用最通俗的语言描述java的类与对象。很容易让人懂。整本书自始至终强调编程的思想与风格,不像国内的说得像是什么也没有的枯燥的数字与语言细节。本书加上斯坦...  

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语言清晰易懂、习题也很有意思,学起来特别流畅,完全没有枯燥的感觉。 看了李兴华等等很多java入门书,这本讲的最给力,就算英语不是很好也能理解,最好不要看中文翻译的,太粗糙了。 话说看完这本看什么呢?有朋友推荐一下么?  

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入门的看这书挺好的,配套看斯坦福的编程方法学课程。内容讲的是很浅的,里面的代码很细致,很精彩。没有发现错误,别字也没见着。 要是学过C语言的话,这本书里的很多内容可以相互补充,看起来也容易些。 另外这本书是我网上下载了打印出来看的,还是preliminary draft。。。...  

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This is quite an appropriate book to introduce Java to the novice. As Java is normally difficult for new programmers, very clear definitions and reader-friendly descriptions are required. Besides that, the book views programming not only as technology but a...

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入门的看这书挺好的,配套看斯坦福的编程方法学课程。内容讲的是很浅的,里面的代码很细致,很精彩。没有发现错误,别字也没见着。 要是学过C语言的话,这本书里的很多内容可以相互补充,看起来也容易些。 另外这本书是我网上下载了打印出来看的,还是preliminary draft。。。...  

用户评价

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我试过很多关于“函数式编程在Java中的应用”的书,大多要么只讲Stream API怎么用,要么就是强行将Haskell或Scala的概念塞进Java的语法里。这本书在这方面做得非常平衡和务实。它没有回避Java对纯函数式支持的局限性,而是巧妙地展示了如何利用Lambda表达式、方法引用以及CompletableFuture等现代Java特性,在不牺牲Java生态系统优势的前提下,实现更清晰、更少副作用的并发编程模型。尤其是在处理异步回调链时,作者对Future组合和响应式编程思维的引入,其清晰度远超很多专门的响应式编程指南。它让我明白了,Java的“艺术”不仅在于面向对象的设计,也在于如何巧妙地吸收其他编程范式的精髓,并将其无缝集成到既有的、成熟的OO框架中去。这本书真正做到了,既有科学的严谨,又有艺术的灵动,是技术书架上不可或缺的珍藏。

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这本书的结构安排非常巧妙,它似乎遵循了一种由宏观到微观、再回归整体的螺旋式上升路径。我特别欣赏它对“科学性”的强调,这体现在它对Java语言规范(JLS)的引用和解读上。很多时候,我们写代码遇到一些奇奇怪怪的边界情况,自己百度查到的答案往往是“因为它是这么设计的”,这本书则会追溯到规范层面,解释为什么这种设计是必然的,甚至是优雅的。例如,书中对泛型擦除的讨论,不仅说明了它对向后兼容性的重要性,还深入剖析了在运行时我们如何通过反射机制来绕过或利用这一特性,这对于处理那些需要高度定制化序列化或动态代理的框架开发工作至关重要。它教会我的不是“记住”某个特性,而是“理解”其背后的设计哲学,这使得我在阅读任何新的Java框架源码时,都能迅速抓住其核心的抽象思想,而不是被细节牵着鼻子走。

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这本《Java语言的科学与艺术》确实让人耳目一新,它不像市面上那些堆砌语法和API的教材,更像是一部带领读者深入Java世界核心的哲学之旅。书里对面向对象设计的理解,尤其是在讲解继承、多态以及接口隔离原则时,简直是醍醐灌顶。作者没有停留在“怎么做”的层面,而是深入探讨了“为什么这样做”。比如,书中对设计模式的阐述,不是简单地罗列GoF的二十三种模式,而是将它们置于解决特定工程问题的背景下进行剖析。我记得有一章节专门讨论了并发编程中的竞态条件和死锁问题,它用非常直观的类比和图示,将抽象的内存模型和线程调度具象化了。读完后,我才真正理解了`volatile`关键字的微妙之处,以及为什么在处理高并发场景时,有时候更倾向于使用无锁数据结构而不是传统的`synchronized`块。这本书的深度在于,它要求读者不仅要会写代码,更要思考代码背后的效率、可维护性和扩展性,将编程真正提升到工程艺术的层面。对于那些已经掌握了基础语法,但渴望突破瓶颈,想写出健壮、高性能Java程序的资深开发者来说,这本书的价值是无可估量的。

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我最近换了新工作,需要快速上手一个基于Spring Cloud微服务架构的项目,压力山大。说实话,一开始我对JVM调优和垃圾回收机制(GC)的理解非常肤浅,只知道加点内存参数就完事了。但是,翻开《Java语言的科学与艺术》的中间部分,关于运行时环境和性能优化的章节,我简直是找到了救星。它没有直接告诉你某个JVM参数该设成多少,而是像解剖一只青蛙一样,把JVM的内存结构——堆、栈、方法区、本地方法栈——拆解得清清楚楚。更绝的是,作者用一种近乎诗意的语言描述了CMS、G1等不同垃圾回收算法的工作原理和适用场景,解释了为什么在某些场景下,一个错误的GC策略会导致系统出现“Stop The World”的长暂停。读完之后,我不再盲目地调整参数,而是能够根据线上系统的实际表现(比如GC日志分析的结果),有针对性地选择最合适的回收器和调优策略。这本书的叙述风格非常严谨,充满了严密的逻辑推导,读起来虽然需要集中注意力,但那种知识被系统化构建起来的成就感是其他书籍无法比拟的。

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作为一名习惯于快速阅读技术文档的工程师,我原本对这种厚重的、标题略显“学术”的书籍心存畏惧。然而,《Java语言的科学与艺术》完全颠覆了我的固有印象。它的语言并非干巴巴的教科书腔调,反而带着一种老派工匠对工艺的执着和热爱。作者在讲解异常处理机制时,并没有流于表面地谈try-catch,而是深入探讨了受检异常(Checked Exception)在现代大型系统设计中的争议与价值,甚至引用了一些业界关于“应不应该抛出受检异常”的经典辩论观点。这种将技术选择置于历史和哲学背景下讨论的方式,让阅读过程充满了思辨的乐趣。我感觉自己不是在学习一门编程语言的工具集,而是在参与一场关于如何构建健壮软件的深度研讨会。这种沉浸式的体验,让我愿意反复翻阅书中的某些章节,每次都能从中提炼出新的领悟。

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于Stanford CS106A,终于重新开始了Computer把玩的旅程。值得注意,这是抱着学东西的轻快心态,就舒畅。若是抱着要马上从业电脑方向,这本书就无法解渴了。

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这特么都什么翻译,没法忍了

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stanford 公开的推荐的教材 正好在图书馆看见 就借来读读 前面很基础~ 书是本好书 但是里面的java库 是acm做的 也很基础! 没有详细看~!

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于Stanford CS106A,终于重新开始了Computer把玩的旅程。值得注意,这是抱着学东西的轻快心态,就舒畅。若是抱着要马上从业电脑方向,这本书就无法解渴了。

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图书馆借的,翻译的实在是忍无可忍了……不过Mehran Sahami变成我牛逼闪闪的新男神,总有一天我要到斯坦福的课上,冲到讲台上大喊一句,老师我很久以前就听过你的课了!

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