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页数:246

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出版时间:2008-12

价格:36.00元

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isbn号码:9787111251224

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• 计算机网络
• 通信原理
• 数据通信
• 网络协议
• TCP/IP
• 网络安全
• 网络技术
• 计算机科学
• 信息技术
• 网络工程

《代码之外：算法的艺术与实践》 在这本深入探讨的著作中，我们抛开具体的编程语言和硬件接口，将目光投向计算的灵魂——算法。本书旨在揭示那些驱动着我们数字世界运转的精妙逻辑，以及它们如何被设计、分析和优化，以解决现实世界中的复杂问题。 第一部分：算法的基石——思维的训练 我们将从根本上审视算法的本质。这并非简单的指令堆砌，而是一种严谨的思维方式，一种将问题抽象化、分解并找到最优解的艺术。我们会探讨： 问题的本质与建模： 如何清晰地定义一个计算问题，并将其转化为计算机能够理解和处理的模型。我们将通过经典的例子，如图的遍历、排序、搜索等，来理解不同类型问题的数学表示。 计算的极限与可能性： 什么是可计算性？哪些问题是计算机无法在有限时间内解决的？我们将初步接触计算复杂性理论的入门概念，理解P类、NP类问题等，以及它们对实际应用的影响。 算法设计的哲学： 为什么有些算法比其他算法更好？我们将学习评价算法的标准，如正确性、效率（时间复杂度和空间复杂度）以及可读性。本书将侧重于培养读者对算法效率的直觉，以及理解“为什么”要选择某种设计思路。 第二部分：经典的算法范式——解决问题的通用策略 我们将深入剖析一系列在计算机科学中占据核心地位的算法设计范式，并展示它们如何灵活应用于各种场景： 分治法： 如何将一个大问题分解成若干个规模更小的子问题，分别解决后再合并结果。我们将学习归并排序、快速排序等经典的分治算法，并探索其在并行计算中的潜力。 动态规划： 面对具有重叠子问题和最优子结构的问题，如何通过记录和重用子问题的解来避免重复计算。我们将深入讲解背包问题、最长公共子序列、最短路径问题等，体会动态规划的强大之处。 贪心算法： 在每一步选择当前看起来最优的解，期望最终能够得到全局最优解。我们将分析霍夫曼编码、最小生成树（Prim、Kruskal算法）等贪心算法的适用条件和局限性。 回溯与分支限界： 当问题空间庞大时，如何通过系统地搜索解空间，并利用剪枝策略来优化搜索过程。我们将通过N皇后问题、旅行商问题等实例，理解回溯和分支限界的搜索逻辑。 第三部分：数据结构的智慧——算法的载体与支撑 算法的效率往往与其所使用的数据结构紧密相关。本书将详细阐述构建高效算法所必需的数据结构： 线性结构： 数组、链表、栈、队列等基础数据结构的特性、操作及其在算法设计中的应用。 树形结构： 二叉树、平衡二叉搜索树（AVL、红黑树）、B树、堆等，以及它们如何支持高效的查找、插入和删除操作。我们将特别关注它们在排序、优先队列等方面的作用。 图结构： 图的表示方法（邻接矩阵、邻接表），以及基于图的算法，如广度优先搜索（BFS）、深度优先搜索（DFS）、拓扑排序等，以及它们在网络分析、路径查找等领域的应用。 哈希表： 理解哈希函数的设计原理，冲突解决方法，以及哈希表在实现O(1)平均时间复杂度查找中的强大威力。 第四部分：算法的分析与优化——追求卓越的实践 仅仅设计出算法是不够的，理解其性能并进行优化是关键： 时间复杂度和空间复杂度的精确计算： 学习使用大O符号来分析算法的渐进复杂度，理解常数因子和低阶项在实际中的意义。 平均情况与最坏情况分析： 区分算法在不同输入分布下的表现，以及如何为最坏情况做好准备。 算法的渐进优化： 探索如何通过改进数据结构、改变算法逻辑等方式，将算法的复杂度降低到理论最优。 概率算法与近似算法： 当精确解难以获得时，如何利用概率方法或设计近似算法来获得可接受的解。 第五部分：算法在现代计算中的应用 最后，我们将目光投向算法在当今计算领域中的广泛应用，展示理论的实际价值： 数据科学与机器学习： 揭示聚类算法、分类算法、回归算法背后的数学原理，以及它们如何驱动着智能系统的发展。 信息检索与搜索引擎： 讲解倒排索引、PageRank等算法如何实现海量信息的快速查找和排序。 密码学与安全： 探讨一些基础的加密算法和哈希函数的设计思想，理解信息安全的基石。 优化问题与运筹学： 了解线性规划、整数规划等数学优化工具如何解决资源分配、调度等实际问题。 《代码之外：算法的艺术与实践》不仅仅是一本关于算法的教科书，它更是一扇通往计算思维殿堂的门。本书将帮助读者培养严谨的逻辑思维，掌握解决复杂问题的通用方法，并深刻理解驱动现代科技进步的核心力量。无论您是即将步入计算机科学殿堂的学生，还是希望提升解决问题能力的资深开发者，本书都将是您宝贵的参考。

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这本书的语言风格非常学术化，充满了严谨的定义和抽象的概念描述，这对于习惯了互联网技术圈那种直白、口语化沟通方式的读者来说，阅读体验可能需要一个适应过程。例如，在阐述网络层次结构时，它几乎完全采用了国际标准组织（如IETF）的术语定义，这确保了其准确性，但也使得初次接触这些概念的读者容易感到迷茫。我期待它能用更形象的比喻或者更贴近日常应用的场景来打通这些概念的理解障碍。比如，当讲到数据包在不同路由器间的跳转时，如果能穿插一个生动的“快递投递”或“信件流转”的比喻链条贯穿全书，帮助读者建立整体的认知模型，那学习曲线会平滑很多。此外，我希望书中在讲解路由算法时，能加入一些互动性的模拟工具或在线实验平台链接，让读者可以动态地观察路由表的变化、链路状态的更新，而不是仅仅停留在静态的文本描述和固定的拓扑图上。毕竟，网络的魅力很大程度上来自于它的动态性和复杂交互性，纯粹的文字描述很难完全捕捉到这种“活性”。

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翻开这本书，一股浓厚的学术气息扑面而来，它的叙述方式非常严谨，像是给一个已经具备相当基础的工程师写的参考手册。我注意到其中对于网络性能评估的章节处理得相当到位，详细阐述了延迟、抖动、吞吐量这些指标在不同网络环境下的量化计算方法，并且引用了不少经典的性能模型，比如排队论在M/M/1模型下对缓冲区溢出的分析。我当时就在想，如果我正在设计一个对实时性要求极高的应用，比如远程手术系统或者高频交易平台，这本书里提供的数学工具和分析框架，绝对能派上大用场。我对其中关于流量工程的讨论很感兴趣，它似乎花了不少篇幅讲解如何通过QoS（服务质量）机制，如拥塞避免和整形、限速的算法细节，来实现资源的有效分配和SLA（服务等级协议）的达成。如果能再结合一些实际网络设备（比如思科或华为的CLI配置示例）来佐证这些理论，让读者能亲手实践这些复杂的策略配置，那这本书的实用价值就更上一层楼了。但总的来说，它给人的感觉更侧重于理论的深度挖掘和数学推导，而不是面向初学者的快速上手指南。

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从目录上看，这本书的深度无疑是够的，但它的广度似乎有所侧重，尤其是在应用层与用户体验的结合方面。比如，我发现在介绍HTTP协议时，可能更多地关注了其报文格式和状态码的含义，而对于更高层面的应用，比如WebRTC（实时通信）的端到端加密机制、QUIC协议在解决TCP队头阻塞问题上的创新点，或者在大规模流媒体分发中CDN网络的缓存策略优化，似乎没有给予足够的篇幅。现代网络不仅仅是数据的管道，更是支撑各类丰富应用的基础。如果这本书能增加一章专门探讨应用层如何巧妙地利用底层网络特性来实现创新，比如讲解如何通过网络切片技术为自动驾驶车辆提供保障，或者如何为VR/AR应用设计超低延迟的网络传输方案，那它就超越了一本纯粹的网络原理教材的范畴，而成为连接网络工程与上层应用创新的桥梁。这种从底层原理到上层实践的闭环构建，才是现代技术人员必备的综合素质。

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这本书的排版和装帧设计透露出一种老派的、追求知识沉淀的风格。我注意到它似乎非常强调网络协议发展的历史脉络，从早期的ARPANET到今天的全球互联网，它用了相当大的篇幅来追溯各个关键协议标准诞生的背景和演进的驱动力。这种历史性的回顾，虽然有趣，但也让我隐约感觉，它可能在讲解最新的网络技术趋势方面显得有些力不从心。例如，我非常希望能看到关于5G核心网架构，特别是服务化架构（SBA）中各组件如何协同工作的详尽介绍，或者云原生网络功能（CNF）的部署挑战与优化。如果这本书能紧跟时代步伐，加入一些关于边缘计算（MEC）网络部署的实践案例，探讨如何在地理上分散的接入点实现低延迟的计算与网络融合，那就更符合当前的技术热点了。目前看来，它的内容似乎更偏向于那些已经沉淀下来、被广泛接受的经典理论，对于那些仍在快速迭代中的新兴领域，可能只有寥寥数语带过，这对于追求前沿知识的读者来说，稍显遗憾。

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这本书，说实话，拿到手的时候，我还是抱有挺大期望的。毕竟现在这个时代，信息传输的速度和可靠性简直就是数字世界的生命线，深度理解背后的原理，总觉得能让人在技术浪潮里站得更稳。我原本以为它会像很多教科书那样，从物理层最基础的信号传输开始，细致入微地剖析每一层协议栈的工作机制，比如以太网帧的构成、IP地址的划分与路由选择的精妙算法，乃至TCP/UDP的拥塞控制和可靠数据传输策略。我特别期待能看到一些关于现代网络架构，比如SDN（软件定义网络）或者NFV（网络功能虚拟化）的深入探讨，这些都是目前工业界热议的前沿技术，是真正决定网络“智能”程度的关键。我还希望能找到一些关于网络安全基础，比如TLS/SSL握手过程的详细解析，或者DDoS攻击的基本原理及防御措施的介绍。如果它能用清晰的图示和生动的案例来解释BGP路由扩散的复杂性，那就太棒了。毕竟，对于一个想扎实掌握网络核心技术的学习者来说，这些“硬核”内容才是我们最需要的“干货”，能帮我们把抽象的概念转化为实际的工程能力，而不是停留在概念的简单罗列上。这本书如果能涵盖这些，那绝对是案头必备的工具书。

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