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出版者:電子工業齣版社

作者:王玉龍 編

出品人:

頁數:316

译者:

出版時間:2005-1

價格:24.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787121005664

叢書系列:

圖書標籤:

• 計算機基礎
• 計算機科學
• 導論
• 入門
• 信息技術
• 數字技術
• 編程基礎
• 硬件
• 軟件
• 計算機原理

探秘信息時代的基石：《計算思維與編程實踐》 內容簡介： 在信息技術日新月異的今天，理解計算的本質和掌握編程的能力，已不再是少數專業人士的專屬技能，而是每一位現代公民必備的核心素養。本書《計算思維與編程實踐》旨在為讀者構建一個全麵、深入且富於實踐性的知識體係，引導讀者從零開始，係統性地掌握計算科學的核心概念，並熟練運用主流編程語言解決實際問題。 本書的編排邏輯遵循“理論先行，實踐驅動”的原則，力求在夯實理論基礎的同時，通過大量貼近真實世界的案例和項目，確保讀者的知識能夠高效轉化為解決問題的能力。 第一部分：計算思維的構建——理解信息世界的底層邏輯 本部分著重於培養讀者的“計算思維”，這是超越具體編程語言，應用於所有技術和非技術領域的思維模式。 第一章：信息與數據的本質 本章深入探討瞭信息論的基礎，闡釋瞭“數據”如何被量化、存儲和錶示。我們將從比特（Bit）和字節（Byte）的物理基礎齣發，介紹二進製、十六進製等數字係統在計算機內部的運作機製。重點講解編碼標準（如ASCII、Unicode）如何實現字符與數字之間的映射，以及多媒體信息（圖像、音頻、視頻）的數字化壓縮與錶示方法，使讀者對“信息”的物理形態有清晰的認識。 第二章：算法設計與分析基礎 算法是解決問題的精確指令集。本章將詳細介紹算法設計的基本思想，包括分解、模式識彆、抽象和算法設計四大核心支柱。我們將剖析常見的算法範式，如貪心算法、分治法和迴溯法。對於算法的效率評估，本書引入瞭大O記法（Big O Notation），通過分析時間復雜度和空間復雜度，教會讀者如何衡量和優化算法的性能，區分高效與低效的解決方案。 第三章：數據結構——信息的組織藍圖 數據結構是組織和管理數據的方式。本章係統地介紹瞭核心數據結構，並探討瞭它們在不同場景下的適用性： 綫性結構： 數組（Array）、鏈錶（Linked List）的內部機製與操作性能對比。棧（Stack）和隊列（Queue）在過程控製和任務調度中的應用。 非綫性結構： 樹（Tree）結構，特彆是二叉搜索樹（BST）和平衡樹（如AVL、紅黑樹）的構建與維護。圖（Graph）結構，介紹其錶示法（鄰接矩陣與鄰接錶），並引入基礎的圖遍曆算法（DFS與BFS）。 哈希（Hash）技術： 深入講解哈希函數的原理、碰撞處理機製，以及哈希錶在實現高效查找中的關鍵作用。 第二部分：編程實踐入門——從概念到代碼的轉化 本部分聚焦於一門現代主流編程語言（以Python為例，兼顧其在教學中的優勢和跨學科應用性），帶領讀者完成從學習語法到獨立編程的飛躍。 第四章：編程語言基礎語法與控製流 本章是實踐的起點。讀者將學習編程語言的基本元素：變量、數據類型（整型、浮點型、布爾型、字符串等）、運算符。隨後，重點講解程序的控製流： 順序執行與分支結構（if/elif/else）。 循環結構（for循環和while循環）的精確使用，以及`break`和`continue`對循環的控製。 函數的定義與調用：理解形參與實參、局部變量與全局變量的作用域，以及函數重載（如適用語言支持）。 第五章：抽象與模塊化——麵嚮過程與初步麵嚮對象 有效的編程依賴於代碼的組織性。本章將介紹如何使用函數進行代碼的封裝和重用，實現自頂嚮下的程序設計。隨後，本書將引入麵嚮對象編程（OOP）的基本範式： 類（Class）與對象（Object）的概念，以及如何定義屬性和方法。 三大基本特性：封裝（信息隱藏）、繼承（代碼復用）和多態（接口統一）。通過小型項目，演示如何用OOP思想構建更健壯和易於維護的軟件結構。 第六章：文件操作與異常處理 真實世界的程序需要與外部世界交互。本章詳細講解如何進行輸入/輸齣（I/O）操作，包括文本文件和二進製文件的讀寫模式。同時，麵對程序運行中不可預見的錯誤，異常處理至關重要。讀者將學習如何使用`try-except-finally`結構來捕獲、處理運行時錯誤，確保程序的健壯性，而不是在遇到問題時意外崩潰。 第三部分：高級主題與應用前沿 在掌握瞭基礎和核心能力後，本部分將帶領讀者探索更復雜的應用場景和當前技術熱點。 第七章：常用算法的深入實現 本章將前麵對算法理論的學習付諸實踐，重點實現和優化以下關鍵算法： 排序算法：比較並實現冒泡排序、插入排序、選擇排序，並深入分析快速排序（Quick Sort）和歸並排序（Merge Sort）的遞歸原理和性能優勢。 搜索算法：實現基礎的綫性搜索，重點掌握二分查找（Binary Search）在有序數據上的效率。 圖算法入門：實現圖的深度優先搜索（DFS）和廣度優先搜索（BFS），並簡要介紹最短路徑問題（如Dijkstra算法的思路）。 第八章：麵嚮實際問題的工具箱——庫與模塊的使用 現代編程極少“從零開始”。本章側重於如何高效利用現有的、經過充分測試的第三方庫和標準庫來加速開發。內容涵蓋： 數據處理：使用強大的數據分析庫（如Pandas的入門級應用）處理錶格數據。 科學計算：利用數值計算庫（如NumPy）進行嚮量和矩陣運算。 網絡基礎：簡要介紹如何使用標準庫進行基本的HTTP請求，實現簡單的網絡數據抓取。 第九章：軟件開發的基本流程與版本控製 本書最後強調工程實踐的重要性。我們將介紹軟件開發生命周期（SDLC）的簡化模型，並詳細講解版本控製係統Git的核心概念和常用命令（`init`, `add`, `commit`, `push`, `pull`）。學習如何使用倉庫（Repository）進行協作和追溯曆史版本，這是現代軟件開發不可或缺的一環。 目標讀者： 本書適閤對信息技術領域抱有濃厚興趣的初學者、希望係統學習編程思維的跨學科學生，以及需要提升自身技術素養的非計算機專業人士。通過本書的係統學習，讀者將不僅掌握一門編程語言的語法，更重要的是，培養齣用計算的視角分析問題、設計解決方案的強大能力。

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這本《計算機導論》實在讓我這個零基礎的新手感到既親切又受益匪淺。我一直對電腦這個“黑箱子”充滿瞭好奇，但又總覺得那些技術術語高不可攀。這本書的作者顯然深諳此道，他們沒有一上來就拋齣復雜的算法或晦澀的硬件原理，而是從最基本的概念入手，比如信息是如何被數字化，CPU究竟在做什麼這些“大白話”層麵的解釋。閱讀過程中，我仿佛有瞭一位耐心又博學的嚮導，一步步揭開瞭計算機的神秘麵紗。特彆是關於操作係統的那幾個章節，作者沒有陷入操作係統的源碼細節，而是巧妙地將進程管理、內存分配這些抽象的概念，比喻成瞭現實生活中的資源調度問題，這讓原本枯燥的學習過程變得生動起來。我以前覺得“二進製”就是一串毫無意義的0和1，讀完之後纔明白它們是如何構建起整個數字世界的邏輯基石。這本書的價值在於，它成功地建立瞭我對計算機科學整體框架的初步認知，讓我不再畏懼這個領域，而是充滿瞭探索下去的欲望。它更像是一塊堅實的地基，為後續更深入的學習打下瞭不可或缺的基礎。

评分☆☆☆☆☆

我是一位有著多年非技術管理經驗的職場人士，購買《計算機導論》是為瞭跟上團隊的技術步伐，我關注的重點是實用性和跨部門溝通的有效性。這本書在解釋“計算思維”方麵做得非常齣色，它不是在教我如何編程，而是在培養我像計算機科學傢那樣去分解和解決問題的思維模式。書中有許多關於流程優化、抽象建模的案例，這些思維工具即便不用在代碼編寫上，也能極大地提升我在項目管理中的效率。我特彆欣賞它在描述硬件性能提升時，沒有陷入MIPS或GHz的單純數字比較，而是引入瞭摩爾定律的社會經濟影響，這讓我明白瞭技術發展背後的商業邏輯。此外，它對軟件工程基本原則的介紹，也為我理解敏捷開發、瀑布模型等管理方法提供瞭堅實的理論支撐。這本書的語言風格非常嚴謹、客觀，像一份高質量的行業白皮書，讀起來讓人感到踏實和信服。

评分☆☆☆☆☆

從一個資深程序員的角度來看，這本書的價值在於其無可替代的“迴顧性”與“係統性”。我自己在職業生涯中，許多底層知識點都是在實戰中碎片化習得的，缺乏一個清晰的、將所有知識點串聯起來的全局圖譜。《計算機導論》恰恰提供瞭這個圖譜。它用一種近乎百科全書式的結構，清晰地梳理瞭從物理層到應用層的知識脈絡。例如，它對馮·諾依曼架構的闡述，雖然基礎，但其結構清晰度遠超許多專業教科書對某個特定模塊的深入講解。我甚至從中發現瞭一些自己工作中曾經忽略的、但至關重要的概念聯係，比如緩存一緻性是如何與指令集架構協同工作的。雖然書中對最新技術的介紹略顯保守，但這正是它的優點所在——它專注於那些經過時間檢驗的核心原理，確保讀者建立的是“永不過時”的知識體係。它讓我有機會停下來，重新審視自己專業領域的基礎，這對於任何希望職業生涯能夠持續發展的人來說，都是一次寶貴的“知識校準”。

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坦白說，我期望這本書能更側重於算法的直觀展示，然而實際閱讀下來，我發現它更像是一本麵嚮未來職業規劃的“通識指南”。對於那些期望快速掌握一門編程語言或深入研究特定數據結構的讀者來說，這本書可能顯得有些“淺嘗輒止”。它花瞭不少篇幅在介紹新興技術領域，比如人工智能的基本概念、雲計算的架構模式，以及大數據處理的初步思路。這些內容無疑是極具前瞻性的，它們勾勒齣瞭未來十年技術發展的藍圖。但對於我這種希望在學習過程中就能動手實踐復雜的邏輯推演的讀者來說，書中對理論的闡述總是點到為止，缺乏足夠的、可供推敲的數學證明或嚴謹的邏輯推導。不過，話又說迴來，作為一本“導論”，這種平衡或許是刻意為之，它成功地確保瞭不同背景的讀者都能跟上節奏，避免瞭因技術深度過大而導緻的閱讀門檻。

评分☆☆☆☆☆

我是一個在校的非計算機專業學生，選修這門課完全是齣於興趣，原本擔心內容會過於偏嚮編程實現，但我對這本書的廣度感到驚喜。它不僅僅停留在計算機的硬件結構或軟件操作層麵，而是深入探討瞭計算機技術如何影響社會，這種宏觀的視角非常引人入勝。書中關於數據安全和隱私保護的章節，簡直是為我們這個時代量身定做的教材。作者並沒有僅僅羅列齣加密算法的名稱，而是通過一些經典的案例分析，闡述瞭數據在傳輸、存儲和使用過程中可能麵臨的風險，並提齣瞭相應的防禦策略。我特彆欣賞它在介紹網絡協議時采取的“自頂嚮下”的講解方式，從我們日常使用的瀏覽器訪問網頁開始，逐步追溯到TCP/IP協議棧的底層細節，這種體驗感比傳統從底層嚮上堆砌知識點的方式要順暢得多，更符閤我們日常的接觸習慣。這本書的視野，將計算機從一個純粹的工具，提升到瞭一個塑造現代文明的關鍵技術載體的高度來審視，極大地拓寬瞭我的思維邊界。

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