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出版者:机械工业出版社

作者:昭军工作室

出品人:

页数:330

译者:

出版时间:2004-1-1

价格:32.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787111128700

丛书系列:

图书标签:

• CorelDRAW
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编程与计算机科学核心概念精讲 本书旨在为初学者和有一定基础的读者提供一个全面、深入的计算机科学与编程核心概念的学习路径。不同于侧重特定软件或特定语言的工具书，本书致力于构建坚实的理论基础，帮助读者理解驱动现代计算世界的底层逻辑与通用原理。 第一部分：计算思维与算法基础 1.1 计算机科学导论与计算思维的建立 本部分从宏观视角切入，介绍计算机科学的本质、发展历史及其在现代社会中的角色。重点阐述“计算思维”的内涵，即如何像计算机科学家一样分析问题、设计解决方案。内容涵盖抽象化、分解、模式识别和算法设计等核心思维模式的培养。我们将探讨图灵机模型等理论基础，使读者理解计算的极限与可能性。 1.2 数据结构：组织信息的艺术 数据结构是高效编程的基石。本书将详细剖析基本和复杂数据结构的设计、实现与性能分析。 线性结构深入探讨： 数组（Array）的内存布局与操作优化，链表（Linked List）的单向、双向及循环实现，以及栈（Stack）和队列（Queue）在实际应用中的调度机制（如函数调用栈、广度优先搜索的实现）。 非线性结构精讲： 树（Tree）结构，包括二叉树、二叉搜索树（BST）的插入、删除与平衡操作（如AVL树和红黑树的原理概述）。图（Graph）的表示方法（邻接矩阵与邻接表），以及在网络、路径规划等问题中的应用。 哈希技术： 哈希函数的设计原则、冲突解决策略（开放定址法与链地址法），以及哈希表（Hash Table）在快速查找中的核心作用。 堆与优先队列： 最大堆与最小堆的构建，及其在实现优先队列和堆排序中的应用。 1.3 算法分析与设计 本部分着重于如何衡量算法的效率和正确性。 复杂度分析： 深入理解大O表示法（O(n)）、大Ω（Omega）和Θ（Theta）符号，掌握如何通过最坏、最好和平均情况来分析时间复杂度和空间复杂度。 经典排序算法： 冒泡排序、选择排序、插入排序的实现与分析。分治法代表——快速排序（Quick Sort）和归并排序（Merge Sort）的原理与优化。堆排序的实现。 图论算法： 遍历算法（深度优先搜索DFS与广度优先搜索BFS），最短路径算法（Dijkstra算法与Bellman-Ford算法），最小生成树算法（Prim算法与Kruskal算法）。 高级算法思想： 贪心算法（Greedy Algorithms）的设计准则与适用场景，动态规划（Dynamic Programming）的原理、最优子结构与重叠子问题，以及备忘录法（Memoization）的应用。 第二部分：计算机系统底层原理 2.1 计算机组成原理 理解程序如何在硬件上运行是高级编程的先决条件。本部分将揭示计算机硬件的基本结构和工作流程。 二进制与数据表示： 深入理解二进制、八进制、十六进制的相互转换。定点数和浮点数的表示标准（IEEE 754），以及补码在有符号数运算中的重要性。 中央处理器（CPU）结构： 算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）、寄存器组的功能解析。指令集架构（ISA）的概念及其对程序执行的影响。 存储系统层次结构： 寄存器、高速缓存（Cache）的工作原理（写策略、命中率分析）、主存（RAM）与辅助存储器的区别，以及内存管理的局部性原理。 指令执行周期： 从取指、译码、执行到写回的完整流程，流水线技术对性能的提升作用。 2.2 操作系统核心概念 操作系统是管理硬件资源和提供运行环境的软件。 进程与线程管理： 进程的生命周期、上下文切换的开销。线程的优势与局限，以及多线程编程中的同步与互斥问题（信号量、互斥锁）。 内存管理： 逻辑地址到物理地址的转换过程。分页（Paging）和分段（Segmentation）机制，虚拟内存的概念及其对程序设计的意义。 文件系统： 文件的逻辑结构与物理结构，目录管理，以及I/O系统的基本概念。 2.3 计算机网络基础 理解数据如何在网络中传输是现代应用开发的基础。 网络分层模型： 详细解析TCP/IP五层或七层模型，重点关注应用层、传输层、网络层和链路层的职责。 传输层协议： TCP的可靠性机制（三次握手、四次挥手、拥塞控制）与UDP的无连接特性对比。 网络层与寻址： IP地址（IPv4/IPv6）的结构，子网划分（Subnetting）的概念，以及路由器的基本工作原理。 第三部分：程序设计范式与软件工程基础 3.1 编程语言的抽象层次 探讨不同类型编程语言的设计哲学。从机器语言到汇编语言，再到高级语言的演进。理解编译型语言（如C/C++）和解释型语言（如Python/JavaScript）在执行效率和开发灵活性上的权衡。 3.2 面向对象编程（OOP）原理 深入探讨OOP的四大支柱： 封装（Encapsulation）： 隐藏实现细节，通过接口暴露功能。 继承（Inheritance）： 代码重用与结构扩展。 多态（Polymorphism）： 编译时多态与运行时多态（虚函数）。 抽象（Abstraction）： 通过接口和抽象类定义契约。 3.3 软件测试与调试基础 介绍单元测试（Unit Testing）的基本概念和重要性。常见的测试类型（白盒测试与黑盒测试）。有效的调试技巧，如何使用工具定位程序错误，以及断点、观察点等调试机制的应用。 3.4 版本控制系统入门 介绍分布式版本控制系统（如Git）的核心概念，包括仓库（Repository）、提交（Commit）、分支（Branching）和合并（Merging）的工作流程，强调协作开发中的重要性。 本书的特色在于，它不依赖于任何特定的编程语言的语法细节，而是聚焦于那些跨越所有编程领域、永恒不变的核心知识体系。通过系统地学习这些内容，读者将能更深刻地理解软件的构建逻辑，从而在面对任何新的编程语言或技术挑战时，都能快速掌握其背后的原理，真正实现“授人以渔”。

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