可编程控制器应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:高等教育出版社

作者:胡学林

出品人:

页数:375

译者:

出版时间:2005-7

价格:29.90元

装帧:

isbn号码:9787040169928

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程控制器
• 工业自动化
• 电气控制
• 技术
• 应用
• 编程
• 传感器
• 执行器
• 控制系统

《现代数据结构与算法解析》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代数据结构与算法的学习路径。在信息技术飞速发展的今天，无论是软件工程、人工智能、大数据处理还是系统优化，底层高效的数据组织方式和精确的计算逻辑都是构建高性能应用的核心基石。本书摒弃了传统教科书的陈旧结构，采用以问题驱动、实践导向的叙事方式，力求将抽象的理论与具体的工程应用紧密结合。 全书共分为六大部分，系统性地涵盖了从基础概念到前沿技术栈的知识体系。 --- 第一部分：基础架构与高效存储单元 (Fundamentals and Efficient Storage Units) 本部分着重于奠定坚实的计算机科学基础，探讨数据在内存和存储介质中的物理与逻辑组织形式。 第1章：计算的基石：复杂度分析与时间空间度量 本章首先详细介绍了大O、大Ω、Θ符号的精确数学定义及其在算法分析中的应用。重点讨论了最坏情况、最好情况和平均情况分析的差异性，并引入了摊还分析（Amortized Analysis）这一在动态数据结构中至关重要的分析工具。我们通过实例展示了如何对递归关系式进行精确求解（如主定理的应用），确保读者能够量化评估任何算法的性能瓶颈。 第2章：数组的深度挖掘与内存局部性 虽然数组是最基础的数据结构，但本书深入探讨了其在现代CPU架构下的行为。内容包括：缓存一致性（Cache Coherence）的概念、L1/L2/L3缓存的工作原理、数据预取（Prefetching）对性能的影响，以及如何通过优化数组的遍历顺序（行主序与列主序）来最大化内存局部性（Locality of Reference）。此外，还涵盖了变长数组（如C++的`std::vector`）在底层内存分配与扩容机制上的复杂性。 第3章：链式结构的高级变体：从单向到多维 本章超越了基础的链表概念，聚焦于双向链表、循环链表在特定场景下的应用（如LRU缓存的实现）。重点讲解了跳跃列表（Skip List）的概率性构建原理，并详细对比了其在理论性能与实际工程实现复杂性上相对于平衡二叉查找树的优势与劣势。同时，引入了布隆过滤器（Bloom Filter）作为一种空间效率极高但存在假阳性概率的概率性数据结构，探讨其在数据库索引和网络路由中的应用场景。 --- 第二部分：树形结构与分层查找的艺术 (Tree Structures and the Art of Hierarchical Searching) 树形结构是处理层次关系和实现快速查找的核心机制。本部分对各类树结构进行了深入剖析。 第4章：平衡查找树的极限探索：AVL、红黑树与B/B+树 本章详细拆解了AVL树的旋转操作和红黑树的五大维护性质。对于红黑树，我们不仅关注其插入和删除的算法步骤，更侧重于理解其保证$mathcal{O}(log n)$查找时间复杂度的内在机制。随后，将视角扩展到外部存储领域，深入讲解了B树和B+树结构如何针对磁盘I/O操作进行优化，这是构建高效文件系统和数据库索引的基石。 第5章：Trie树与字典的优化结构 本章专注于前缀查找的优化结构——Trie（前缀树）。内容涵盖标准Trie、压缩Trie（Radix Tree）的应用，并重点分析了双重哈希Trie（Double Hashing Trie）在处理大量稀疏字符串数据时的内存效率提升。通过实际案例展示了Trie在自动补全、拼写检查系统中的核心作用。 第6章：堆结构与优先级管理 除了二叉堆的基础实现，本章深入探讨了斐波那契堆（Fibonacci Heap），分析其在保证摊还时间复杂度方面优于标准二叉堆的优势，并讨论了其在实现Dijkstra和Prim算法时带来的实际性能提升。同时，对二项堆（Binomial Heap）的合并操作进行了详尽的数学推导。 --- 第三部分：高效映射与集合的实现 (Efficient Mapping and Set Implementations) 本部分聚焦于如何实现快速的键值对查找和集合操作。 第7章：哈希函数的深层构造与冲突解决策略 本章彻底超越了简单的模运算哈希。内容详述了通用哈希（Universal Hashing）的理论基础，并对比了常见的加密哈希（如SHA系列）与非加密优化哈希（如MurmurHash3, FNV-1a）在不同应用场景下的适用性。冲突解决策略方面，除了链地址法和开放定址法，还详细解析了Cuckoo Hashing（布谷鸟哈希）如何通过多重哈希函数实现近乎最优的查找性能。 第8章：自平衡映射的高级应用：跳跃式结构 本章深入探讨了基于随机化的数据结构，如跳跃列表（Skip List）的实际工程优化。同时，对比了C++ `std::map`（通常基于红黑树）和某些高性能数据库使用的LSM-Tree（Log-Structured Merge-Tree）结构，阐明后者在写入密集型场景下的优势。 --- 第四部分：图论算法的工程实现 (Engineering Implementations of Graph Algorithms) 图结构是表示复杂关联网络的通用语言。本部分侧重于算法的优化和并行化。 第9章：图的遍历与连通性分析 全面覆盖深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS），并引入Tarjan的强连通分量（SCC）算法和Kosaraju算法的实现细节与复杂度比较。重点讨论了在海量图数据（如社交网络）中，如何使用邻接矩阵与邻接表的混合存储方案以兼顾空间效率和遍历速度。 第10章：最短路径与网络流模型 详细解析了Dijkstra算法、Bellman-Ford算法及其在检测负权环中的应用。对于复杂网络，本章深入讲解了Floyd-Warshall算法的动态规划原理。在网络流方面，重点介绍了Edmonds-Karp算法与Dinic算法的性能差异，并阐述了最大流最小割定理在资源分配问题中的转化模型。 第11章：最小生成树与拓扑排序 本章对比了Prim算法和Kruskal算法在不同图密度下的效率表现，并结合并查集（Disjoint Set Union, DSU）的高级路径压缩和按秩合并技术，展示了如何将Kruskal算法的性能提升至接近线性时间。拓扑排序在项目依赖管理中的关键作用也被详述。 --- 第五部分：高级算法范式与优化技术 (Advanced Algorithmic Paradigms and Optimization) 本部分引导读者超越具体数据结构，进入算法设计方法的层面。 第12章：动态规划的精妙：从背包问题到序列比对 本章强调动态规划（DP）的状态定义、最优子结构和重叠子问题识别。除了经典的背包问题（0/1、有界、无界），还深入分析了编辑距离（Levenshtein Distance）的计算，以及最长公共子序列（LCS）在生物信息学中的应用。 第13章：贪心策略的适用边界与反例 通过霍夫曼编码的构建过程，阐述了贪心算法的正确构造思路。同时，用反例（如非最优的活动选择问题变体）强调了贪心选择性质的严格证明是应用贪心策略的前提。 第14章：回溯法、分支限界与约束满足 本章详细讲解了N皇后问题和旅行商问题（TSP）的解空间搜索策略。特别关注了分支限界法中界限函数的精确设计如何有效地剪枝搜索树，从而在指数级问题中找到可行解。 --- 第六部分：并行化与近似算法 (Parallelization and Approximation Algorithms) 面对当今的计算环境，算法的并行化和在NP问题上的近似求解成为必须掌握的技能。 第15章：并行计算模型与数据并行 本章讨论了并行算法的基本模型，如PRAM模型。重点在于如何将数据结构操作（如并行前缀和、并行排序）转化为适用于多核或GPU架构的算法，并分析了同步与异步并行带来的性能权衡。 第16章：NP难问题与近似算法设计 对于无法在多项式时间内解决的问题，本章介绍了近似比（Approximation Ratio）的概念。详细分析了集合覆盖问题的贪心近似算法，以及旅行商问题的2-近似算法，帮助读者理解在实际工程中，接受一个可证明的“足够好”的解的重要性。 附录：性能分析工具与基准测试 附录部分提供了使用如Google Benchmark、Valgrind等工具对自定义数据结构和算法进行精确性能测试和内存泄漏检测的实践指南。 本书的目标读者是具有一定C++或Java基础的计算机科学专业学生、系统架构师以及希望深入理解软件性能瓶颈的资深软件工程师。它不依赖于特定语言的库函数，而是致力于揭示这些高性能库背后的核心原理。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

关于实践环节的安排，这本书的设计思路明显偏向于“先知其然，后知其所以然”。它在介绍完基础的编程指令和结构化流程控制后，就立刻进入了较为复杂的通讯协议和网络配置部分。这对于那些急于动手、想快速验证代码效果的实践派读者来说，初期可能会感到有些不适。例如，如果能将最基础的定时器、计数器、跳转指令的学习，与一个极简的、可以直接在模拟器上运行的小实验绑定起来，让读者在学完基础知识的“半小时内”就能看到自己编写的代码产生实际效果，那种即时反馈带来的成就感是无可替代的。我希望未来的版本可以考虑增加一个配套的“快速上手实验手册”或者在线仿真资源链接。让理论知识和动手操作之间的鸿沟被有效地架设起来，这样，书本的价值才能真正最大化地转化为工程师的实战能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨、学术化，这一点在撰写工程文档或进行技术报告时是巨大的优势。它摒弃了口语化的表达，每一个术语的定义都精确无误，逻辑链条环环相扣，读起来让人感觉非常专业可靠。我特别欣赏作者在论证某个控制策略的合理性时所采用的数学模型和状态分析方法，这使得书中的结论具有很强的说服力和可重复性。但是，这种高度的专业性也带来了一个小小的副作用：对于刚刚接触这门技术的朋友来说，可能门槛略高。我尝试让一位跨专业的同事翻阅，他很快就被那些密集的公式和抽象的概念劝退了。也许，在每个章节的起始部分，或者在讲解核心理论之前，能否穿插一些生动、易懂的“生活化”类比，帮助读者先建立起直观的认知框架，然后再逐步深入到严谨的数学推导中去？“润物细无声”的引导，或许能让更多渴望学习新技能的同行们爱上这本书。

评分☆☆☆☆☆

本书的结构组织呈现出一种由宏观到微观，再由基础到高级的递进关系，整体脉络清晰，易于检索。索引部分的细致程度也值得称赞，无论是查找某个特定的功能块代码，还是回顾某个特定的硬件参数定义，都能快速定位。这对于长期作为参考手册使用的读者来说，无疑大大节省了查找时间。然而，在处理“故障诊断与排除”这一关键环节时，我觉得还可以更加系统化和情景化。现有的篇幅多是描述故障发生的可能性，而非提供一套标准化的、可操作的“诊断流程图”。如果能像医院看病一样，将常见的报警代码与对应的硬件、软件排查步骤以流程图的形式展示出来，例如：“指示灯X闪烁 -> 检查电源电压 -> 若电压正常，则进入参数自检程序 -> 若自检失败，则对比存储的备份文件”，这样的结构化诊断方法，无疑能帮助我们在面对真实生产线上的突发状况时，更加沉着冷静，快速锁定问题根源。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量着实令人眼前一亮，纸张的厚度和光泽度都达到了专业教材的水准，拿在手里沉甸甸的，给人一种可靠、耐用的感觉。内页的排版设计也相当用心，字体大小适中，行距也留得恰到好处，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。更值得称赞的是，书中大量的图表和示意图，线条清晰、色彩分明，极大地提升了理解复杂概念的效率。例如，在讲解某个逻辑电路的实现步骤时，图文并茂的展示方式，比单纯的文字描述要直观太多了。不过，作为一名初学者，我希望书中能在一些基础概念的引入上再多花一些笔墨，比如对PLC硬件结构、I/O点配置这些入门级的知识，可以有更详尽的图解和更贴近实际的案例分析，这样能帮助我们这些“小白”更快地建立起对整个系统的宏观认识，而不是一上来就被各种编程指令和时序逻辑淹没。总体来说，从物理层面和视觉体验来看，这本书无疑是一流的，为后续的学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在理论深度上把握得相当到位，它不仅仅停留在对某个特定品牌PLC编程手册的简单复述，而是深入挖掘了底层的工作原理和算法逻辑。特别是关于数据处理和高速计数器的章节，作者似乎花费了大量心血去解析了扫描周期、中断响应机制这些“幕后英雄”。这对于我这种已经有一定电路基础，但想进阶到优化控制算法的人来说，简直是如获至宝。书中对不同指令集之间性能差异的对比分析尤其精辟，它教我们如何根据实际工况，选择最高效、最稳定的控制策略，而不是一味地堆砌代码。然而，在实际应用场景的覆盖面上，我感觉还有提升空间。目前的案例大多集中在传统的机床控制或简单的物料搬运上，如果能加入更多现代工业领域，比如新能源设备、智能仓储或者机器人集成方面的应用实例，哪怕只是作为拓展阅读，相信会对读者拓宽视野，更有帮助。毕竟，现在的工业4.0对控制系统的集成度和柔性化要求越来越高，新的应用场景能带来新的挑战和思考。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆