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出版者:电子工业

作者:杨明华,于重重,等

出品人:

页数:709

译者:

出版时间:2008-1

价格:79.80元

装帧:

isbn号码:9787121055492

丛书系列:

图书标签:

• linux
• Linux
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• 实战

计算机科学前沿：算法、数据结构与高性能计算 书籍简介 在信息技术飞速发展的今天，计算能力的提升与算法的创新是推动科技进步的核心驱动力。本书聚焦于计算机科学领域最基础、却也最关键的知识体系——算法设计与分析、核心数据结构构建、以及面向大规模应用的高性能计算实践。本书旨在为读者提供一套系统、深入且具有前沿视野的理论框架与实践指南，帮助从业者和研究人员夯实基础，迈向解决复杂计算难题的更高层次。 第一部分：高级算法设计与复杂性理论 本部分深入探讨了现代算法设计中的精髓，超越了教科书中的基础排序与查找算法。 第一章：精粹算法设计范式 本章详细剖析了算法设计中几种关键的范式，并辅以实际案例展示其应用边界。 动态规划的深度优化： 不仅讲解了基础的背包问题和序列比对，更着重于状态压缩动态规划（DP with Bitmask）在解决状态空间爆炸问题时的应用，以及凸壳优化（Convex Hull Trick）在加速线性递推式中的应用，有效将复杂度从 $O(n^2)$ 降至 $O(n log n)$。 高级组合优化： 重点分析了近似算法和参数化复杂度（Parameterized Complexity）。对于NP-hard问题，本书介绍了如何构建具有良好性能保证（如 $alpha$-近似）的算法，例如基于线性松弛的近似方案（LP Rounding）。对于参数化算法，我们探讨了如何利用问题中的特定结构（如树宽、顶点覆盖大小）来设计指数依赖于参数但多项式依赖于输入规模的算法。 随机化算法的严谨性： 阐述了概率方法在证明存在性方面的强大威力，并深入讲解了马尔可夫链蒙特卡洛方法（MCMC），特别是Metropolis-Hastings 算法和Gibbs 采样的收敛性分析，这是现代统计推断和复杂积分计算的基础。 第二章：计算复杂性理论的现代解读 本章从理论层面审视计算任务的难度界限。 P、NP、PSPACE 及更远： 重新审视了经典复杂性类的定义，并引入了交互式证明系统（Interactive Proof Systems），如 IP=PSPACE 的证明核心思想，这对于理解安全协议和零知识证明至关重要。 时间与空间层级理论： 探讨了关于时间层次与空间层次是否严格包含（Time Hierarchy Theorem, Space Hierarchy Theorem）的证明细节，以及不可判定性（Undecidability）在实际系统设计中的潜在影响，例如停机问题的变体。 第二部分：前沿数据结构与内存管理 本部分侧重于如何高效地组织和管理数据，以应对海量数据和严格的时延要求。 第三章：面向外部存储的高级数据结构 现代应用数据量往往超出主存容量，本书着重讲解如何优化磁盘I/O。 B+树及其变种的深度剖析： 不仅复习了B+树的结构，更细致地分析了LSM-Tree（Log-Structured Merge-Tree）在写密集型数据库（如Cassandra, RocksDB）中的工作原理、合并策略（Compaction）及其对性能的动态影响。 空间数据结构： 详细介绍了R-Tree及其变体（如R-Tree）在地理信息系统（GIS）中的应用，包括范围查询、最近邻搜索的优化技术，并对比了它们与K-D Tree在不同维度分布数据下的性能差异。 持久化与事务性结构： 讨论了如何设计具有原子性和持久性的数据结构，包括写时复制（Copy-on-Write, CoW）技术在文件系统和内存数据库中的实现机制。 第四章：动态图算法与流式处理 在社交网络、交通网络分析中，图结构是常态，且数据持续变化。 动态图维护： 介绍了针对动态图更新（边增删）的算法，例如如何高效维护最小生成树（MST）或最短路径的近似值，以及单源最短路（SSSP）在图结构频繁变动时的重计算策略。 流式模型下的近似结构： 针对数据无法完全加载到内存的场景，引入了Count-Min Sketch和Bloom Filter的进阶应用，重点分析了它们在高维数据流中进行频率估计和成员查询的误差界限与空间复杂度。 第三部分：高性能计算与并行编程模型 本部分将理论算法转化为可在多核、多处理器乃至集群环境下高效运行的实践。 第五章：并行计算基础与内存层次优化 高效能计算的核心在于如何有效利用硬件的并行性和内存层次结构。 缓存友好性分析： 深入探讨了数据局部性（Locality）对性能的决定性影响。分析了矩阵乘法、卷积等常见操作中的Tiling（分块）技术，以及如何通过优化内存访问模式来最大化L1/L2缓存的命中率。 并行编程模型对比： 详述了OpenMP（面向共享内存的编译指示）和MPI（面向消息传递的分布式模型）的适用场景。重点讲解了MPI中非阻塞通信（Non-blocking Communication）的使用，以隐藏通信延迟，实现计算与通信的重叠。 SIMD指令集优化： 介绍了单指令多数据（SIMD）架构（如SSE/AVX）的原理，以及如何使用内在函数（Intrinsics）或编译器自动向量化来加速循环密集型计算。 第六章：大规模并行处理框架 本章聚焦于在分布式环境中处理TB级数据的框架与设计模式。 MapReduce范式的深层理解： 不仅介绍Spark/Hadoop的API使用，更侧重于理解作业调度、数据分片（Partitioning）策略（如Hash Partition vs. Range Partition）对集群负载均衡和I/O性能的影响。 容错与一致性： 探讨了在分布式系统中实现容错性（Fault Tolerance）的关键技术，如检查点（Checkpointing）机制的权衡（频率与恢复开销），以及如何设计保证数据一致性的两阶段提交（2PC）或Paxos/Raft等共识算法的变体在数据管道中的集成。 本书内容高度凝练，理论深度与工程实践并重，是系统架构师、高级软件工程师以及计算机科学研究生进行专业能力提升的必备参考书。它不提供基础的Shell命令或服务安装指南，而是专注于计算科学的核心能力构建。

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作为一个对“安全加固”有执念的系统工程师，我最看重的是技术书籍能否提供可操作的、深层次的安全实践。这本书在安全方面的内容，远远超出了我最初的预期。它不仅仅停留在防火墙规则的配置上，而是深入探讨了内核级别的安全加固选项（比如禁用不必要的内核模块、限制`/proc`和`/sys`的访问权限），以及如何正确使用`sysctl`参数来防御特定的攻击载荷。更妙的是，它还详细介绍了应用程序沙箱技术，并结合实例演示了如何通过`chroot`和容器化技术来最小化攻击面。我曾经按照书中的一个章节，对一个遗留的Web服务器进行了全面的安全审计和加固，成功堵上了一个我一直认为已经被修复的逻辑漏洞。这本书的深度，保证了你的安全措施是建立在对底层机制的深刻理解之上的，而不是盲目地套用网上流传的“安全清单”。这是我工具箱里最值得信赖的一本书。

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这部厚重的《Linux系统与网络服务管理技术大全》简直是系统管理员的“圣经”！我作为一个有着十几年经验的老兵，刚拿到手的时候，光是翻阅目录就激动得不行。它不像那些市面上流行的、只停留在皮毛的入门手册，这本书深入到了内核级别的调度和内存管理，那些关于Cgroup和Namespace的讲解，简直是教科书级别的精准和详尽。我特别欣赏作者对各种复杂网络协议栈（比如TCP/IP的内部实现，各种路由协议的收敛过程）的剖析，完全是手把手教你如何从底层理解系统的行为。记得有一次我们生产环境出现一个棘手的I/O延迟问题，传统工具怎么都查不出来，后来我参照书里关于eBPF追踪工具的介绍，迅速定位到了某个特定系统调用上的瓶颈。这本书的价值不在于教你敲几个命令，而在于培养你“像系统一样思考”的能力，真正做到对Linux系统了如指掌。如果你只是想应付面试，买其他书可能更“快餐”，但如果你真的想成为能解决“疑难杂症”的专家，这本书是绕不过去的坎。

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我的背景是学术研究，主要关注高性能计算和分布式存储。我需要一本能够提供扎实理论支撑，同时又兼顾工程实践的书籍。坦白地说，市面上很多技术书籍要么理论太枯燥，要么实践又太零散，很难找到一个平衡点。《Linux系统与网络服务管理技术大全》在这方面做得非常出色。它在讲解Linux文件系统（比如Ext4和XFS的日志机制、延迟分配策略）时，不仅仅是描述命令，而是引用了大量的内核源码注释和设计思想，让人信服。例如，它对RAID实现中的一致性和性能权衡的讨论，其严谨程度几乎可以作为硕士阶段的参考资料。我发现，当我开始从这些底层原理出发去设计我的存储集群时，系统的健壮性和效率都有了显著提升。这本书就像是一位沉默寡言但学识渊博的导师，它不会催促你快点学完，而是确保你每一步都走得踏实而深入。

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我是一个自学成才的自由职业者，时间非常碎片化，对技术的更新速度感到焦虑。我购买这本书的初衷是想建立一个稳固的知识体系，而不是追逐每一个新版本发布的小修小补。这本书的优点就在于，它聚焦于那些“不会轻易改变”的核心技术——比如进程间通信（IPC）、系统调用机制、网络堆栈的默认行为。这些基础知识就像是盖房子的钢筋骨架，一旦掌握，学习新的上层框架（比如Docker或者Kubernetes的网络插件）就变得水到渠成了。我特别喜欢它对“故障排查的艺术”那一章的描述，它不是罗列命令，而是给出了一套结构化的思维模型：从物理层到应用层，如何排除干扰，快速定位问题根源。这本书的语言风格非常朴实，没有华丽的辞藻，但每一个技术点的描述都充满了力量和确定性，这对我这种需要快速建立自信和体系的人来说，太重要了。

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说实话，我买这本书纯粹是出于好奇和一种“收集癖”，因为我个人更偏向于云计算和容器编排领域，对传统意义上的“服务管理”兴趣没那么大。然而，当我翻开网络服务那几章时，我完全被震撼了。它不是简单地告诉你Nginx怎么配置，而是细致地讲解了HTTP/2和QUIC协议的设计哲学，以及它们在Linux内核层面是如何被优化的。更让我惊喜的是，作者居然用了一整章的篇幅来讨论如何结合SELinux/AppArmor策略来强化服务安全，这在很多商业书籍里是极少被提及的深度。我曾经花了好几天研究一个老旧的LDAP服务性能不佳的问题，最后发现是系统默认的PAM配置策略在悄悄地消耗资源。这本书的价值就在于，它能帮你把那些“理所当然”的默认设置，都拿出来放在显微镜下审视一遍。对于那些正在努力从初级运维向DevOps架构师转型的朋友来说，这本书提供的思维深度是无价的，它让你对“稳定运行”这个概念有了全新的认识。

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很厚的一本，只是覆盖面比较全，适合新手入门~

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ret hat enterprise linux 5

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