Elements of Programming

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出版者:Addison-Wesley Professional
作者:Alexander A. Stepanov
出品人:
页数:288
译者:
出版时间:2009-6-19
价格:USD 39.99
装帧:Hardcover
isbn号码:9780321635372
丛书系列:
图书标签:
  • programming
  • 算法
  • 编程
  • C++
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具体描述

Elements of Programming provides a different understanding of programming than is presented elsewhere. Its major premise is that practical programming, like other areas of science and engineering, must be based on a solid mathematical foundation. The book shows that algorithms implemented in a real programming language, such as C++, can operate in the most general mathematical setting. For example, the fast exponentiation algorithm is defined to work with any associative operation. Using abstract algorithms leads to efficient, reliable, secure, and economical software.

This is not an easy book. Nor is it a compilation of tips and tricks for incremental improvements in your programming skills. The book’s value is more fundamental and, ultimately, more critical for insight into programming. To benefit fully, you will need to work through it from beginning to end, reading the code, proving the lemmas, doing the exercises. When finished, you will see how the application of the deductive method to your programs assures that your system’s software components will work together and behave as they must.

Following key definitions, the book describes a number of algorithms and requirements for types on which they are defined that exemplify its abstract mathematical approach. The code for these descriptions—also available on the Web—is written in a small subset of C++ meant to be accessible to any experienced programmer. This subset is defined in a special language appendix coauthored by Sean Parent and Bjarne Stroustrup.

Whether you are a software developer, or any other professional for whom programming is an important activity, or a committed student, you will come to understand what the book’s experienced authors have been teaching and demonstrating for years—that mathematics is good for programming, that theory is good for practice.

《精炼的艺术:匠心独运的程序构建之旅》 本书并非探讨编程的基本元素,而是聚焦于如何将编程语言的强大能力转化为优雅、高效且易于理解的解决方案。它深入挖掘那些让代码不仅仅是指令,更能成为艺术品的深层原理与实践。从根本上说,它是一次关于如何“思考”编程的探索,引导读者超越语法和框架的束缚,去理解和构建真正具有生命力的软件。 一、 思想的骨架:抽象与建模的哲学 我们并非从零开始堆砌代码。在《精炼的艺术》中,抽象扮演着核心角色。它教导我们如何识别问题的本质,剥离不相关的细节,从而构建出简洁、普适的模型。这不仅仅是数据结构或算法的选择,更是一种思维方式的转变。我们将学习如何通过封装、继承和多态等面向对象的精髓,将复杂的现实世界映射到清晰、可维护的代码结构中。如同建筑师在设计蓝图前,需要构思建筑的整体风格与功能,程序员在敲击键盘前,也需在脑海中构建出软件的逻辑骨架。本书将提供一系列的思维工具与技巧,帮助读者掌握从模糊的需求到清晰模型的设计过程,理解为何优秀的设计能让未来的迭代与扩展变得轻而易举。 二、 模式的脉络:优雅解决方案的编织 重复是智慧的敌人。在软件开发中,重复的解决方案往往意味着低效和隐患。《精炼的艺术》将引导你认识并掌握那些经过时间考验的设计模式。它们不是僵化的规则,而是解决常见设计问题的“经验之谈”,是前辈们智慧的结晶。从单例模式的单点控制,到工厂模式的解耦创建,再到观察者模式的事件驱动,我们将深入剖析每种模式的适用场景、优缺点以及其背后的设计哲学。本书将通过丰富的实际案例,演示如何将这些模式巧妙地融入代码,使得程序结构更加清晰,扩展性更强,并且更容易被他人理解和维护。学习模式,不是为了套用,而是为了理解其解决问题的思想,并能灵活运用,甚至创造出属于自己的“模式”。 三、 性能的精妙:速度与效率的艺术追求 一个能工作的程序固然重要,但一个快速、高效且资源消耗低的程序,方能赢得赞誉。《精炼的艺术》并非沉溺于底层的微观优化,而是关注宏观的性能调优策略。我们将探讨如何通过选择合适的数据结构来大幅提升算法的效率,理解时间复杂度和空间复杂度的权衡之道。同时,本书还将涉及并发与并行处理的原理,以及如何利用多线程、异步编程等技术,充分发挥硬件的潜力,应对大规模数据和高并发请求的挑战。更重要的是,我们将学习如何通过合理的系统设计,从源头上避免性能瓶颈的出现,以及如何利用剖析工具,精准定位性能问题,进行有针对性的优化。这是一种对效率的极致追求,也是对用户体验的深切关怀。 四、 代码的品味:可读性与可维护性的雕琢 代码是写给人看的,其次才是给机器执行的。《精炼的艺术》将强调代码的可读性和可维护性,认为它们是衡量程序质量的重要标尺。我们将学习如何编写清晰、简洁、富有表现力的代码,如何利用有意义的命名、恰当的注释以及一致的代码风格,让代码如同叙事一样流畅。本书还将深入探讨重构的艺术,学习如何识别代码中的“坏味道”,并运用一系列重构手法,在不改变程序行为的前提下,不断提升代码的质量。这不仅仅是关于美学,更是关于协作与传承。一个易于理解和修改的代码库,能够显著降低团队的沟通成本,加速开发进程,并延长软件的生命周期。 五、 测试的保障:坚实可靠的软件基石 一个经过精心测试的程序,是自信与可靠的代名词。《精炼的艺术》将把测试提升到战略高度,将其视为软件开发不可或缺的一环。我们将探讨不同层级的测试策略,包括单元测试、集成测试和端到端测试,以及它们在整个开发流程中的作用。本书将引导读者掌握如何编写有效的测试用例,如何利用测试驱动开发(TDD)等实践,从一开始就构建高质量的代码。此外,我们还将触及测试的自动化,以及如何利用持续集成/持续部署(CI/CD)等现代工程实践,确保每一次代码的变更都能得到及时、充分的验证。这是一种对质量的执着追求,是为软件的稳定运行保驾护航的坚实保障。 六、 现代工程的视野:持续进化与敏捷之道 软件的生命周期并非一次性的构建,而是持续的进化。《精炼的艺术》将放眼于现代软件工程的全景,探讨如何拥抱变化,并保持项目的活力。我们将学习敏捷开发的核心理念,理解迭代式开发、持续反馈和团队协作的重要性。本书还将触及版本控制的精髓,如何有效地管理代码的历史,以及如何与团队成员协同工作。此外,我们还将探讨部署、监控与维护等环节,理解如何将高质量的软件安全、高效地交付给用户,并对其进行持续的优化和改进。这是一种面向未来的思维,是让软件在不断变化的环境中保持生命力的不竭动力。 《精炼的艺术:匠心独运的程序构建之旅》旨在为你提供一套超越基础知识的、系统性的思维框架和实践方法。它不是一本告诉你“怎么做”的书,而是一本引导你理解“为什么这样做”的书。通过本书的学习,你将能够更深刻地理解软件设计的本质,更自信地构建出优雅、健壮且富有表现力的程序,真正踏上从“写代码”到“创造软件”的升华之旅。

作者简介

Alexander Stepanov studied mathematics at Moscow State University from 1967 to 1972. He has been programming since 1972: first in the Soviet Union and, after emigrating in 1977, in the United States. He has programmed operating systems, programming tools, compilers, and libraries. His work on foundations of programming has been supported by GE, Brooklyn Polytechnic, AT&T,HP, SGI, and, since 2002, Adobe. In 1995 he received the Dr. Dobb’s Journal Excellence in Programming Award for the design of the C++ Standard Template Library.

Paul McJones studied engineering mathematics at the University of California, Berkeley, from 1967 to 1971. He has been programming since 1967 in the areas of operating systems, programming environments, transaction processing systems, and enterprise and consumer applications. He has been employed by the University of California, IBM, Xerox, Tandem, DEC, and, since 2003, Adobe. In 1982 he and his coauthors received the ACM Programming Systems and Languages Paper Award for their paper “The Recovery Manager of the System R Database Manager.”

目录信息

Preface
Chapter 1 - Foundations
Chapter 2 - Transformations and Their Orbits
Chapter 3 - Associative Operations
Chapter 4 - Linear Orderings
Chapter 5 - Ordered Algebraic Structures
Chapter 6 - Iterators
Chapter 7 - Coordinate Structures
Chapter 8 - Coordinates with Mutable Successors
Chapter 9 - Copying Algorithms
Chapter 10 - Rearrangements
Chapter 11 - Partition and Merging
Chapter 12 - Composite Objects
Afterword
Appendix A - Mathematical Notation
Appendix B - Programming Language (by Sean Parent and Bjarne Stroustrup)
Bibliography
Index
· · · · · · (收起)

读后感

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刚刚开始翻阅这本书,虽然由于经济限制,只能看电子版。 第一感觉是清晰的结构,详细的讲解 最近一直在使用STL工作,不过尚不能得其要领,希望可以从本书中获得一些帮助  

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全书很抽象,虽然代码是用C++的子集编写,但如果读者只是个C++入门者,充斥着模版的代码理解起来一样很困难.对于读者,如果缺乏编程经验和必要的数学基础,着实如读天书一般,不如不看,《编程原本》对这个层次的读者几乎没有任何帮助。但随着你编程经验的丰富,并且有...  

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全书的内容可以用最后的一段话总结:程序设计是一种迭代式过程,研究有用的问题,发现处理它们的高效算法,精炼出算法背后的概念,再讲这些概念和算法组织为完满协调的数学理论。 说白了本书就是对STL的提炼,升华成理论。其实程序设计这种东西个人认为是一种实践经验的总结,...  

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回头重新翻看这本书,严重怀疑作者是中了Haskell的毒,里面一坨坨的c++代码,翻译成Haskell都是几句话的事情。分析问题的思路都是Haskell的路子。 我更愿意相信这其实是英雄所见略同,说明这种思维方式很可能就是正确的思维方式。 哇咔咔,static typing rocks! 回头再发c++...  

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全书很抽象,虽然代码是用C++的子集编写,但如果读者只是个C++入门者,充斥着模版的代码理解起来一样很困难.对于读者,如果缺乏编程经验和必要的数学基础,着实如读天书一般,不如不看,《编程原本》对这个层次的读者几乎没有任何帮助。但随着你编程经验的丰富,并且有...  

用户评价

评分

我必须说,这本书彻底改变了我对“学习编程”的认知。很多时候,我们学习编程就像是在一片汪洋大海中摸索,缺乏方向和指导。但这本书,就像一位经验丰富的领航员,为你指明了方向。它在开篇就为我构建了一个非常清晰的编程思维框架,让我知道在学习编程的过程中,应该关注什么,应该如何思考。它不像某些书籍那样,上来就堆砌大量的代码,而是循序渐进地引导你理解编程的底层逻辑。我特别喜欢它在介绍一些基础概念时,总能穿插一些生动的例子,让你在理解抽象概念的同时,也能体会到编程的实际应用。比如,它在讲解“函数”的时候,就用了一个非常贴切的比喻,让我瞬间就明白了函数的作用和重要性。而且,这本书的深度也非常合适,它既能够满足初学者入门的需求,又能为有一定基础的学习者提供更深层次的思考。我印象最深的是关于“设计模式”的那一部分,作者用一种非常易于理解的方式,将复杂的模式原理展现在我面前,让我能够更清晰地认识到,好的代码设计应该遵循哪些原则。这本书让我觉得,编程不再是死记硬背的语法,而是一种解决问题的艺术,一种逻辑思维的训练。

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这本书,我简直爱不释手!从拿到它开始,就有一种相见恨晚的感觉。它不像市面上很多所谓的“编程入门”书籍那样,上来就堆砌晦涩难懂的概念,或者直接给你一堆代码让你死记硬背。这本书的开篇就非常有意思,作者好像是一位经验丰富的导师,用一种非常亲切和引人入胜的方式,一点点地为你揭开编程世界的面纱。我特别喜欢它在介绍一些基本概念时,总是能结合一些生活中的类比,比如用“指令”来比喻代码,用“数据”来比喻信息,一下子就把抽象的概念变得生动形象。而且,它不是那种只讲理论的书,每一章都配有大量的实际例子,让你在学习理论的同时,立刻就能动手实践。这些例子都设计得非常巧妙,不仅能够巩固你刚刚学到的知识点,还能让你体会到编程的乐趣。我记得有一次,我卡在一个小问题上,花了很长时间都没搞懂,翻到书里的相关章节,作者用一种非常清晰的逻辑,层层递进地把问题剖析开来,我茅塞顿开,感觉之前的所有困惑都被一扫而空。这本书的语言也特别舒服,流畅而富有条理,即使是初学者也能轻松理解。它没有试图一次性把所有东西都塞给你,而是非常有计划地,循序渐进地引导你深入。

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这本书的出现,简直是编程学习领域的一股清流。我之前尝试过许多编程书籍,但要么太过于理论化,要么太过于 superficial。而这本书,则巧妙地找到了一个完美的平衡点。它在讲解编程概念时,总是能够从宏观到微观,层层深入,让你在理解每一个细节的同时,也能把握整体的脉络。我尤其喜欢它在介绍一些核心算法和数据结构时,所采用的“由易到难”的教学方式。它不会一次性把你淹没在复杂的公式和证明中,而是通过一些直观的例子和可视化,让你逐渐领悟其中的精髓。比如,它在讲解“排序算法”时,就用了一些非常生动的图示,让我能够清晰地看到各种算法的工作过程。而且,这本书的语言风格也非常有感染力,作者用一种非常清晰、简洁且富有逻辑的语言,将复杂的概念解释得一清二楚。你不会感到阅读上的压力,反而会有一种沉浸式的学习体验。它让我明白,编程不仅仅是一门技术,更是一种思维方式,一种解决问题的能力。这本书让我对编程的世界充满了好奇,并渴望去探索更广阔的领域。

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这绝对是一本颠覆了我对编程理解的书。我之前接触过一些编程相关的资料,但总感觉不得要领,很多时候学到的都是零散的知识点,难以形成系统。而这本书,就好像一位高明的建筑师,为你勾勒出了整个编程的宏伟蓝图。它没有像某些书那样,仅仅停留在语法层面,而是深入到编程的本质,让你理解“为什么”要这样做,而不是“怎么”做。它在讨论算法时,简直是一种艺术!作者用非常直观的方式,将一些复杂的算法原理,用一种近乎诗意的语言阐释出来,让你感受到算法的优雅和强大。我尤其印象深刻的是关于数据结构的那一部分,它不是简单地罗列链表、树、图,而是从问题的角度出发,让你理解每种数据结构诞生的原因,以及它们各自的优势和适用场景。这本书的写作风格也非常独特,它既有严谨的学术深度,又不失轻松的阅读体验。你会感觉作者在和你进行一场思想的对话,引导你不断地思考,不断地探索。它教会我的不仅仅是编程的技巧,更重要的是一种解决问题的思维方式,一种抽象和建模的能力。这本书让我深刻地认识到,编程不仅仅是写代码,而是一种逻辑思维的训练,一种创造力的释放。

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老实说,我拿到这本书的时候,并没有抱太大的期望,毕竟市面上同类书籍太多了。但它却给了我一个巨大的惊喜!这本书的结构安排非常合理,它就像一条精心设计的路径,带领你一步步深入编程的腹地。我特别欣赏它在解释一些核心概念时的严谨和细致。比如,它在讲到“递归”的时候,没有简单地给一个定义,而是通过一个非常形象的比喻,让你深刻理解递归的精髓。而且,它所用的例子都非常贴合实际,让你能够在解决实际问题的过程中,体会到编程的魅力。这本书不仅仅是教会你“如何做”,更重要的是教会你“为什么这么做”。它让你理解到,每一个编程决策背后都有其逻辑和考量。它在讲解一些高级话题时,也显得游刃有余,毫不生涩。我记得有一次,我遇到了一个关于“并发”的难题,翻到书里相关章节,作者用一种非常清晰且易于理解的方式,将复杂的概念化繁为简,让我豁然开朗。这本书的语言风格也非常吸引人,它既有学术的严谨,又不失流畅的文笔,读起来一点都不会感到枯燥。它让我觉得,编程不再是一门枯燥的技术,而是一门充满智慧和创造力的艺术。

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极好

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中文译名《编程原本》,足见其地位。

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过程相当痛苦,而且至今还有一些知识点没有很好的理解。 不敢说全懂,但是还是很认真地做了大部分的习题的,对引理和工程也有所思考。有时,觉得书写错了。错了。。错了。。。真的错了。最后发现还是自己错了。所以,若有读者认书错了。。。再多想一下下吧~! 需重读,再写笔记,时间的话就。。。

评分

过程相当痛苦,而且至今还有一些知识点没有很好的理解。 不敢说全懂,但是还是很认真地做了大部分的习题的,对引理和工程也有所思考。有时,觉得书写错了。错了。。错了。。。真的错了。最后发现还是自己错了。所以,若有读者认书错了。。。再多想一下下吧~! 需重读,再写笔记,时间的话就。。。

评分

有些很有用的算法,有些很有启发的思想,还有一些纯粹C艹的东西。西加加大法,一天八十八

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