计算技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张成武

出品人:

页数:334

译者:

出版时间:1994-8

价格:9.80元

装帧:

isbn号码:9787504422422

丛书系列:

图书标签:

• 计算技术
• 计算机科学
• 信息技术
• 编程
• 算法
• 数据结构
• 软件工程
• 人工智能
• 网络技术
• 数据库

好的，这里为您构思了一份关于一本名为《计算技术》的图书的详细简介，这份简介旨在展示该书所涵盖的广泛领域，同时避免提及“计算技术”本身，专注于介绍其他相关技术或学科。 --- 图书简介：数字时代的架构与演进 第一部分：信息基础与数据结构精解 本书深入探讨了信息时代的基石——数据是如何被组织、存储和高效处理的。我们从信息论的宏观视角出发，解析了信息熵、信道容量以及编码理论在现代通信与存储系统中的关键作用。 随后，读者将进入数据结构的微观世界。我们详细阐述了从基础的线性结构（如链表、栈、队列）到复杂的非线性结构（如树、图、堆）的构建原理与应用场景。特别地，本书对平衡搜索树（如AVL树和红黑树）的动态维护机制进行了详尽的数学推导和算法剖析，旨在揭示它们如何在海量数据中维持对数时间复杂度的性能保证。图论部分不仅涵盖了经典的最短路径算法（Dijkstra, Floyd-Warshall），还重点分析了网络流理论在资源分配和调度优化中的实际应用。 数据管理方面，我们超越了传统的关系型模型，探讨了面向对象的数据库设计范式以及面向文档、键值对等新型NoSQL数据库的设计哲学。重点讨论了数据一致性模型（CAP定理及其在分布式系统中的权衡取舍）以及索引技术（B+树、哈希索引）如何决定数据检索的效率。 第二部分：系统底层与硬件交互 要真正理解信息处理的效率瓶颈，必须深入到硬件与软件的交界处。本章聚焦于计算机体系结构，从冯·诺依曼模型出发，逐步解析现代处理器的复杂性。 我们详细讲解了指令集架构（ISA），对比了精简指令集（RISC）与复杂指令集（CISC）的设计哲学及其对编译器优化的影响。流水线技术是现代CPU性能提升的核心，本书通过模拟仿真，清晰展示了指令级并行、分支预测和乱序执行的内部工作机制，并分析了这些技术可能引入的精确性问题及相应的硬件解决方案。 存储层次结构是性能优化的另一关键领域。缓存一致性协议（如MESI协议）的运作机制，多级缓存（L1, L2, L3）的容量与延迟权衡，以及主存技术（DRAM的刷新周期、错误校验码）的物理限制，都在本书中得到了细致的描绘。此外，我们还探讨了并行计算的硬件基础，如多核架构、共享内存模型以及GPU的众核设计理念。 第三部分：程序设计范式与软件工程 软件的复杂性管理是构建可靠系统的核心挑战。本书全面覆盖了主流的程序设计范式，并强调了它们在解决特定问题时的适用性。 面向对象编程（OOP）的封装、继承与多态被置于首位，并结合设计模式（如工厂、观察者、策略模式）来展示如何构建灵活且可维护的代码库。函数式编程（FP）作为一种重要的补充，其不可变性、高阶函数和纯函数的概念被深入剖析，特别是在处理并发和大规模并行任务时的优势。 软件工程部分侧重于构建生命周期的管理。从需求分析、设计建模（UML图谱的应用），到测试驱动开发（TDD）和持续集成/持续部署（CI/CD）的实践，本书提供了一套完整的质量保障框架。对于大型软件系统的演进，我们深入探讨了微服务架构的设计原则、服务间通信（gRPC, 消息队列）的优化策略，以及DevOps文化在提升交付速度和系统韧性中的关键作用。 第四部分：网络通信与分布式系统 现代应用无不依赖于全球互联的网络环境。本书从网络协议栈的底层视角出发，详细解析了OSI七层模型和TCP/IP协议族的具体实现细节。 在数据链路层，我们分析了局域网（LAN）中的冲突解决机制（CSMA/CD）和交换技术。网络层重点关注IP寻址、路由算法（如OSPF, BGP）的工作原理，以及如何设计高效的路由表和拥塞控制策略。传输层则深入剖析了TCP的慢启动、拥塞避免、快速重传与恢复机制，并对比了UDP的无连接特性在流媒体应用中的价值。 分布式系统是本书的另一核心篇章。我们不再将系统视为单一的、可靠的实体，而是探讨如何在网络分区、节点故障等不确定环境中保证服务可用性。一致性协议（如Paxos和Raft）的数学逻辑和实际部署考量被细致入微地展示。此外，我们还涵盖了分布式事务管理（两阶段提交、三阶段提交的局限性）、分布式锁的实现以及分布式缓存策略的挑战。 第五部分：算法优化与效率分析 算法是解决问题的核心逻辑，其效率直接决定了系统的性能上限。本书对经典算法进行了深入的性能剖析。 除了对排序、搜索算法的时间和空间复杂度分析外，本书将重点放在了高级优化技术上。动态规划（DP）在资源调度和序列对齐问题中的应用被详细展开，包括备忘录法与自底向上法的选择考量。贪心算法的设计准则和适用范围被严格界定，以避免引入错误解。 对于NP完全问题，本书不提供“完美解”，而是侧重于近似算法和启发式搜索方法（如遗传算法、模拟退火）的构建思路，用以在可接受的计算时间内获得高质量的解。特别地，复杂度理论中的P、NP、NP-Hard等概念被清晰界定，帮助读者理解计算问题的本质难度。 --- 本书特色： 本书结构严谨，内容覆盖面广，旨在为希望深入理解现代信息处理底层逻辑的专业人士提供一本兼具理论深度与工程实践指导的参考手册。它不追求对某一特定商业软件的简单介绍，而是致力于阐释那些支撑所有先进技术背后的不变原理和设计哲学。读者通过本书的学习，将能够构建起从比特流到复杂分布式应用架构的完整知识体系。

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