Just Enough Programming Logic and Design pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Farrell, Joyce

出品人:

页数:296

译者:

出版时间:2009-2

价格:672.00元

装帧:

isbn号码:9781439039571

丛书系列:

图书标签:

• 编程逻辑
• 程序设计
• 初学者
• 入门
• 算法
• 流程图
• 问题解决
• 计算机科学
• 教学
• 基础

深入计算机科学核心：算法、数据结构与系统设计精要 图书简介： 本书旨在为渴望掌握现代软件开发基石的读者提供一个全面、深入且实用的学习路径。我们聚焦于计算机科学领域最核心的知识体系——算法、数据结构以及系统设计的底层逻辑与实践应用，旨在构建读者坚实的理论基础和解决复杂问题的能力。这不是一本关于特定编程语言语法的快速指南，而是对驱动所有计算系统的思维模式和设计原则的深度探索。 第一部分：算法的艺术与科学 本部分将带领读者穿越算法设计与分析的广阔领域，从最基础的排序与搜索，到前沿的图论算法与动态规划。我们的目标是让读者不仅能“实现”算法，更能“理解”算法背后的数学原理、时间复杂度和空间复杂度，并能在实际场景中做出最优选择。 1. 基础算法范式与分析 我们将从渐近分析（大O、Ω、Θ符号）的严谨定义入手，建立对算法效率的量化认知。随后，深入探讨递归思维——这是理解许多复杂算法的关键。我们将详细剖析分治策略，并以快速排序（Quicksort）和归并排序（Mergesort）为例，对比它们的性能差异和适用场景。对于排序算法，我们将覆盖插入排序、选择排序、堆排序，并深入分析线性时间排序（如计数排序、基数排序）的原理与局限性。 2. 搜索与图论基础 搜索算法是数据处理的生命线。本书将系统讲解深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），并展示它们在遍历、连通性判断以及迷宫求解中的应用。随后，进入图论的核心领域：我们将详细阐述最短路径算法，包括Dijkstra算法的贪心策略、Bellman-Ford算法处理负权边，以及Floyd-Warshall算法的矩阵乘法视角。此外，最小生成树（MST）的Kruskal和Prim算法，将作为网络优化问题的经典案例进行深入分析。 3. 动态规划与高级优化 动态规划（DP）被誉为算法设计中的“皇冠上的宝石”。我们将通过定义状态、寻找最优子结构和重叠子问题，系统地讲解如何将复杂的优化问题分解为可管理的子问题。背包问题、最长公共子序列、矩阵链乘法等经典DP问题将作为教学案例。更进一步，我们将探讨贪心算法与DP的适用边界，并引入网络流（如Ford-Fulkerson方法）来解决更复杂的资源分配和最大匹配问题。 第二部分：数据结构的精妙构建 数据结构是组织和管理信息的方式。高效的算法必须依托于合适的数据结构。本部分将细致入微地探讨从线性结构到复杂树形结构的内在机制、内存布局以及操作效率。 1. 线性与非线性基础结构 我们将从数组和链表（单向、双向、循环）的底层指针操作和内存引用开始，探讨它们在动态内存管理中的权衡。栈（Stack）和队列（Queue）作为LIFO和FIFO的基本抽象，将通过实际应用案例（如函数调用栈、任务调度）来巩固理解。 2. 树形结构与高效检索 树是处理层级关系和实现快速检索的核心。本书将详细介绍二叉树的遍历方法（前序、中序、后序）。重点将放在自平衡二叉搜索树（BST）上，特别是AVL树和红黑树（Red-Black Tree）。我们将剖析旋转操作和颜色调整规则，解释它们如何保证$O(log n)$的最坏情况查询、插入和删除性能。此外，B树和B+树的结构及其在磁盘存储系统（如数据库索引）中的重要性将作为专门章节进行探讨。 3. 散列与集合的实现 散列（Hashing）是实现近乎常数时间数据访问的关键技术。我们将深入研究散列函数的原理、冲突处理机制（链式法、开放寻址法，包括线性探测、二次探测），并探讨如何使用布隆过滤器（Bloom Filter）进行概率性集合成员查询，以及跳跃表（Skip List）作为链表结构与平衡树结构的混合优势。 第三部分：系统设计的思维模型 软件系统不再是孤立的组件，而是复杂的、分布式的网络。本部分着眼于如何将我们掌握的算法和数据结构知识应用于构建可扩展、高可用、高性能的实际系统。 1. 可扩展性与性能瓶颈分析 系统设计的第一步是识别瓶颈。我们将探讨I/O密集型与CPU密集型任务的区别，负载均衡（Load Balancing）的策略（轮询、最少连接、一致性哈希），以及缓存策略（LRU, LFU）在分布式系统中的重要性。 2. 数据库与持久化 本章将超越简单的CRUD操作，深入探究关系型数据库（SQL）与非关系型数据库（NoSQL，包括键值存储、文档数据库、图数据库）的设计哲学差异。我们将讨论事务的ACID特性，以及CAP理论在分布式数据存储选择中的指导作用。索引的构建原理（如B+树在数据库中的应用）将与第二部分形成呼应。 3. 分布式通信与一致性 现代系统依赖于网络通信。我们将分析RPC（远程过程调用）和消息队列（Message Queues）在异步通信中的作用。对于分布式系统的核心难题——数据一致性，我们将系统地介绍主从复制（Master-Slave）、Quorum机制，以及Paxos或Raft等共识算法的设计思想，理解它们如何在存在网络分区和节点故障的情况下达成系统共识。 读者定位： 本书适合具有扎实编程基础（熟悉至少一门主流编程语言），并希望从“代码实现者”跃升为“系统架构师”的计算机科学专业学生、初级到中级软件工程师，以及准备迎接技术面试中系统设计环节的专业人士。通过本书的学习，读者将建立起一套稳固的理论框架，能够从底层原理出发，设计出优雅、高效且健壮的计算解决方案。

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这本书的封面设计倒是挺吸引我的，一种沉稳又带有活力的蓝绿色调，让人第一眼就觉得专业而不失亲和力。封面上“Just Enough”这个词语组合，立刻就勾起了我的好奇心，仿佛在承诺一种恰到好处的学习体验，避免了那种“学到手软”的恐慌感，又不像“点到为止”那样让人觉得信息碎片化。我一直对编程有兴趣，但总是被那些冗长复杂的教程劝退，感觉自己像是在大海里捞针，不知道从何下手，也不知道学到什么程度才算“够用”。这本书的命名，恰恰击中了我的痛点，它给了一种明确的方向感，让我觉得通过这本书，我能够获得一种“刚刚好”的理解，能够建立起扎实的编程思维基础，为将来深入学习打下坚实的地基。我特别期待它在讲解逻辑和设计方面的内容，因为在我看来，这是编程的灵魂所在，没有好的逻辑和设计，即使学会了语法，写出来的代码也可能杂乱无章，难以维护。这本书是否能帮助我建立起清晰的思维模型，构建出优雅的代码结构，是我最关注的。

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我一直觉得，编程的学习曲线有时候比我想象的要陡峭得多，尤其是在面对一些基础性的概念时，很容易因为理解不透彻而导致后续学习的障碍。这本书的封面设计，以及“Just Enough”这个词，都传递出一种“精心筛选”的信息，仿佛作者已经为我们梳理好了知识的脉络，剔除了那些非必要的、过于深奥的内容，只留下最核心、最能帮助我们建立起编程思维的要素。我非常看重它在“逻辑”和“设计”这两个核心概念上的阐述。我希望这本书能够教会我如何清晰地思考问题，如何构建出严谨的步骤来解决问题，而不仅仅是记住一些语法规则。同时，在“设计”方面，我也期待它能够提供一些简单易懂的原则，让我明白如何组织代码，如何让我的程序结构更加清晰，便于日后的扩展和维护。我希望通过阅读这本书，能够建立起一种“知其然，也知其所以然”的编程理解，而不是成为一个只会照搬代码的“码农”。

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当我翻开这本书时，我 immediately 被它的“恰到好处”的哲学所吸引。在信息爆炸的时代，我们常常被海量的信息淹没，却难以找到真正有价值、有用的部分。这本书的命名，就像一股清流，承诺的是一种高效的学习方式，避免了不必要的冗余，直击核心。我一直以来都对编程的“逻辑”和“设计”这两个方面感到特别好奇，因为我觉得它们是编程的基石，是区分一个优秀程序员和一个普通程序员的关键。我希望这本书能够教会我如何用严谨的逻辑去分析和解决问题，如何将复杂的任务分解成可管理的小块，并且如何进行清晰、有条理的“设计”，让我的代码不仅能够工作，而且能够易于理解、易于维护。我非常期待书中能够通过一些精炼的案例，展示出“Just Enough”的编程思想是如何体现在实际的代码中的，让我能够真正领会到这种“少即是多”的智慧。

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初拿到这本书，我立刻被它平实的语言风格所吸引。作者似乎深谙初学者的困惑，用一种循循善诱的方式，将看似抽象的编程概念，转化成了一系列 relatable 的例子。我尤其喜欢它在讲解“逻辑”部分时，没有直接抛出复杂的算法，而是从生活中的决策过程入手，比如如何规划一次旅行，或者如何按部就班地完成一个烘焙食谱。这种类比让我感觉编程的逻辑并不遥远，它就蕴藏在我们日常的思考和行动中。书中对“设计”部分的探讨，我也充满了期待，我希望它能教会我如何将一个大问题分解成小模块，如何进行有效的代码组织，以及如何写出易于理解和修改的代码。市面上很多编程书籍，在讲到设计时，往往会涉及大量的架构模式和设计原则，对于新手来说，这些确实过于超前，容易产生畏难情绪。而“Just Enough”这个定位，让我相信这本书会提供一种更务实、更易于消化的设计入门指导，帮助我建立起良好的编程习惯，避免一开始就走入“写死代码”的误区。

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这本书的排版和插图给我留下深刻的印象。它不像很多技术书籍那样，满满的都是文字，而是穿插了一些简洁明了的图示和流程图，这对于我这种视觉型学习者来说，简直是福音。在学习编程逻辑时，一个清晰的流程图往往比一段晦涩的文字解释更能帮助我理清思路。我特别希望在“设计”部分，书中能够通过图例来展示不同模块之间的关系，或者不同的数据流向，这样我就能更直观地理解代码的组织结构。我一直觉得，编程的“设计”就像是建筑师的蓝图，一个好的设计能够让整个项目更加稳固、易于扩展。而“Just Enough”的定位，让我相信这本书不会上来就教一些复杂的“高大上”的设计模式，而是会从最基本、最实用的角度出发，引导我掌握如何进行合理的代码划分和组织。我希望这本书能够让我真正理解“好设计”的含义，并能在实践中运用起来，写出更加优雅、高效的代码。

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