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出版者:机械工业

作者:陈鸣

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2002-11

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787111111580

丛书系列:

图书标签:

• 计算机网络
• 网络实验
• TCP/IP
• 网络编程
• 数据通信
• 网络安全
• Wireshark
• 实验教程
• 高等教育
• 信息技术

编程思维与问题解决导论 本书简介 本书旨在为读者构建坚实的计算思维基础，并系统性地训练高效的问题解决能力。在信息技术飞速发展的今天，无论身处哪个领域，掌握结构化的思考方式和解决复杂问题的能力都已成为核心竞争力。本书并非侧重于某一种特定编程语言的语法教学，而是深入探讨隐藏在所有高效程序和逻辑背后的思维框架与方法论。 第一部分：计算思维的基石 计算思维（Computational Thinking）是人类解决问题的一种思维方式，它涉及将复杂问题分解、识别模式、抽象概念以及设计算法等核心步骤。本部分将为读者打下坚实的理论基础。 第一章：什么是计算思维？ 本章首先厘清计算思维与传统逻辑思维的区别与联系。我们将探讨计算思维的四大支柱：分解（Decomposition）、模式识别（Pattern Recognition）、抽象（Abstraction）和算法设计（Algorithm Design）。通过丰富的案例分析，展示这些思维工具如何在日常决策和工程设计中发挥作用。重点阐述如何将一个模糊不清的“大问题”拆解成若干个可管理、可独立解决的“小问题”，这是有效解决一切复杂挑战的第一步。 第二章：数据与表示的艺术 有效的解决问题依赖于对信息的精确理解和表示。本章将超越基础的二进制概念，深入探讨信息如何被结构化和编码。内容涵盖：数据结构的基础概念（如列表、树、图的初步介绍），数据类型的选择如何影响计算效率和准确性，以及信息的拓扑结构在不同应用场景中的重要性。我们还将讨论信息冗余与信息压缩的权衡艺术，理解数据的“形态”对后续处理流程的影响。 第三章：逻辑推理与布尔代数在编程中的应用 程序逻辑的准确性完全建立在严密的逻辑推理之上。本章将复习并深化布尔代数在控制流设计中的实际应用。我们将探讨如何使用逻辑运算符构建复杂的条件判断，如何通过真值表验证程序的边界条件，并引入“证明思维”，即如何从假设推导出必然的结果，从而确保代码行为符合预期，而非仅仅依赖调试。 第二部分：算法设计与分析的精髓 算法是解决问题的蓝图。本部分将聚焦于如何设计出清晰、高效且鲁棒的解决方案。 第四章：序列化思考与流程控制 流程控制是算法的骨架。本章详细剖析顺序、选择和循环这三种基本结构。重点不在于语法，而在于如何根据问题特性选择最合适的控制结构。例如，何时应使用迭代而不是递归，以及如何避免“无限循环”的陷阱。我们还将引入“状态机”的概念，用以描述程序在不同输入下的演化过程。 第五章：核心搜索与排序策略 搜索和排序是计算领域最基础也是最重要的操作。本章将对经典算法进行深入剖析：包括线性搜索与二分查找的效率对比、冒泡排序、插入排序的直观理解，以及更高级的快速排序和归并排序的核心思想。关键在于理解每种算法的时间复杂度和空间复杂度的内在联系，以及在何种数据规模和场景下应选用何种策略（即“效率的权衡”）。 第六章：递归的力量与回溯法 递归是一种强大的思维工具，它允许我们将问题定义为其自身的简化版本。本章将系统性地介绍递归的设计范式，从斐波那契数列到分治策略。随后，我们将探讨递归的进阶应用——回溯法（Backtracking），这是一种系统性地搜索问题解空间的有效技术，广泛应用于组合优化和约束满足问题中，如八皇后问题和迷宫求解。 第三部分：从抽象到实现的桥梁 解决问题不仅需要设计出好的算法，还需要将算法有效地组织起来。 第七章：模块化与抽象数据类型（ADT） 软件系统的复杂性要求我们将功能封装和抽象。本章探讨模块化编程的原则，强调“高内聚，低耦合”。我们将深入理解抽象数据类型（ADT）的概念，即关注“能做什么”而非“如何实现”，这使得我们能够独立开发和替换系统的不同组件，极大地提升了代码的可维护性和可重用性。 第八章：优化与性能考量 一个可行的解决方案不一定是最好的解决方案。本章关注算法分析的进阶主题，包括渐近分析（大O表示法）的精确应用。我们将学习如何识别代码中的性能瓶颈，讨论动态规划（Dynamic Programming）作为一种避免重复计算的优化手段，并介绍贪心算法（Greedy Algorithms）的应用边界和局限性。目标是培养读者在设计之初就具备性能敏感性。 第九章：调试与鲁棒性设计 程序的开发流程不仅仅是编写代码，更重要的是确保代码的可靠性。本章聚焦于高效的调试策略，包括使用断点、单步执行以及日志记录。同时，我们将讨论如何通过“防御性编程”来增强程序的鲁棒性，例如输入验证、异常处理机制的设计，以及如何撰写有效的单元测试用例来覆盖所有已知和未知的执行路径。 总结：解决问题的终极心态 全书最后一部分将回顾计算思维在跨学科应用中的价值。解决问题不是一个线性的过程，它是一个迭代、试错和不断优化的循环。本书旨在培养读者拥抱不确定性、系统性拆解难题、并以结构化方式构建解决方案的终极心态。掌握这些思维工具，将使读者无论面对何种技术挑战，都能从容应对，找到最优路径。

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我是一名在职的技术人员，平时工作节奏很快，阅读时间非常碎片化。因此，我特别看重一本书的检索效率和知识点的独立性。这部教材在这方面表现出极高的水准。我发现，即使我只为了回顾某个特定的知识点，比如DHCP Snooping的配置命令集，我也不需要从头到尾翻阅好几章内容。书中的索引设计得非常人性化，而且每个实验模块之间的知识关联性处理得恰到好处——既保持了知识的系统性，又确保了每个单元都能独立发挥作用。这种模块化的结构，对于我这种需要快速定位并解决实际问题的人来说，简直是福音。我可以把它放在手边，像查阅一本精密的字典一样，迅速找到我需要的特定技术点，而不是被一堆不相关的背景知识淹没。

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从硬件和软件环境的兼容性角度来看，这本书的覆盖面也超出了我的预期。在网络实验中，不同厂商设备之间的差异往往是初学者最大的障碍。我惊讶地发现，作者在设计实验时，考虑到了主流几种网络设备厂商的CLI（命令行界面）差异，并在关键配置步骤旁用脚注或专门的小框体指出了不同平台的兼容性处理方式。这意味着，无论我手头使用的是哪种品牌的路由器或交换机，这本书提供的实验指导都能提供一个通用的、可操作的框架。这种对现实环境复杂性的充分考量，让这本书的“实用性”得到了质的飞跃。它真的让我感觉，这本书是为我们这些在真实生产环境中摸爬滚打的技术人员量身定做的，而不是停留在纸面上的理想化模型。

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坦白说，我拿到这本书时，其实是带着一丝怀疑的，因为市面上很多“实验教程”要么过于理论化，让人摸不着头脑，要么又过于简单粗暴，只给步骤不给原理，导致一旦遇到书本上没有的变种情况就束手无策。然而，这本书在这一点上做得相当出色。它没有回避那些容易让人头疼的底层协议细节，而是用非常直观的图示和生动的比喻，将那些晦涩难懂的概念，比如TCP三次握手或者OSPF路由选择，讲得脉络分明。更重要的是，每一个实验环节都配有详尽的“预期结果分析”和“常见错误排查指南”。我记得有一次我在配置VLAN间路由时遇到了一个棘手的问题，翻阅了其他资料都没找到头绪，最后还是这本书中关于单臂路由的故障排除小贴士帮我定位了问题所在。这种对实践中“陷阱”的预判和指导，是真正体现了“实用”二字的精髓。

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这本书的语言风格，怎么说呢，有一种恰到好处的“匠人精神”。它不像某些学术著作那样故作高深，充满了生僻的术语和拗口的句子；但它也绝不是那种流于表面的“速成手册”。作者似乎非常懂得如何与读者进行有效沟通——语气是鼓励的、条理是严谨的，但在解释关键的复杂概念时，又显得格外耐心和细致。我特别欣赏它在引入新技术概念时，总是先从“为什么我们需要这个技术”开始阐述，而不是直接抛出“怎么做”。这种由问题驱动的教学方式，极大地激发了我探索背后的逻辑动机，让我感觉自己是在解决一个真实世界的问题，而不是在机械地执行指令。这种以学习者为中心的叙事方式，让整个学习过程变得非常愉悦和充实。

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这本《实用计算机网络实验教程》的封面设计和排版着实让人眼前一亮，那种简洁又不失专业感的风格，一下子就抓住了我的注意力。我一直觉得，技术类的书籍，尤其是实验教程，内容固然重要，但如果外在呈现能够体现出一种严谨和清晰的逻辑，那会大大增加阅读的欲望。光是翻开书本，看到目录那种层层递进的编排，就让人心里踏实了不少。它似乎预设了读者是从零基础开始，然后逐步深入到复杂的网络配置和故障排查。我尤其欣赏它在每一个章节开头都设置了清晰的学习目标，这让我每次开始新的知识点时，都知道自己需要掌握什么，避免了盲目学习带来的挫败感。这种对学习路径的精心规划，体现了作者深厚的教学经验，让这本书不仅仅是一本工具书，更像是一位耐心的导师，引领着我一步步探索网络的奥秘。

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