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isbn号码:9787562423447

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计算机科学导论：数字化时代的基石与未来 本书聚焦于构建坚实的计算机科学基础，旨在为所有希望深入理解信息技术核心原理的学生提供全面而系统的入门指南。本书内容不涉及任何关于“互联网技术”或特定高校教材系列的内容，而是立足于计算机科学的普适性原理、理论深度以及跨学科应用。 --- 第一部分：计算的本质与历史脉络 (The Essence of Computation) 本部分将带领读者穿越时空，探究计算思想的起源，理解计算机科学作为一门学科的哲学基础和演进历程。 第一章：计算的哲学与定义 本章从图灵的奠基性工作出发，深入探讨“什么是计算”这一核心问题。我们将剖析可计算性理论（Computability Theory），介绍图灵机（Turing Machine）作为通用计算模型的意义，并讨论其局限性，如停机问题（Halting Problem）的不可能性。此外，还将引入λ演算（Lambda Calculus）作为函数式计算的理论支柱，并比较其与图灵机在表达能力上的等价性。本章旨在培养读者对计算模型严谨的数学化理解。 第二章：计算机硬件的结构与原理 本章详细解析现代冯·诺依曼体系结构（Von Neumann Architecture）的内在机制。我们将从最基本的逻辑门（Logic Gates）开始，逐步构建加法器、寄存器和程序计数器等核心部件。重点将放在中央处理器（CPU）的流水线技术、指令集架构（ISA）的基础概念，以及存储器层次结构（Memory Hierarchy）——包括寄存器、高速缓存（Cache）的工作原理和局部性原理的应用。读者将理解程序是如何被翻译成机器指令并在硬件上执行的物理过程。 第三章：信息编码与表示 本章探讨信息如何在计算机内部被抽象和存储。我们将系统地介绍二进制（Binary）系统的优势，并详细讲解定点数和浮点数的表示标准（如IEEE 754）。对于文本和多媒体，本章将涵盖字符编码（如ASCII、Unicode的演进）、图像像素表示、音频采样与量化等关键技术。错误检测与纠正码（Error Detection and Correction Codes）的引入，将展示信息可靠传输背后的数学保障。 --- 第二部分：软件的构建与抽象 (Software Construction and Abstraction) 本部分将视角转向指令的组织与高级语言的运用，这是软件工程的基石。 第四章：编程范式与基础结构 本章全面介绍主要的编程范式。我们将区分命令式（Imperative）、函数式（Functional）和面向对象（Object-Oriented, OOP）编程的核心思想。通过对控制流（如循环、分支）、数据结构（数组、链表、栈、队列）的深入分析，读者将掌握构建清晰、可维护代码的基本工具。我们将使用伪代码和一种通用的、静态类型语言示例来阐述抽象机制，如过程抽象和数据抽象。 第五章：操作系统：资源的管理者 本章深入探讨操作系统的核心功能，它作为硬件与应用程序之间的桥梁。内容涵盖进程管理（进程与线程的区别、上下文切换）、内存管理（分页、分段、虚拟内存的概念及其性能影响）、文件系统（文件组织、I/O操作）以及并发控制。重点讲解同步机制，如互斥锁（Mutex）和信号量（Semaphore），以及死锁的预防、检测与恢复策略。 第六章：编译与解释：代码的生命周期 本章揭示高级语言代码如何转化为可执行程序。我们将剖析编译器的主要阶段：词法分析（Lexical Analysis）、语法分析（Syntactic Analysis，如上下文无关文法和LL/LR解析器）、语义分析以及代码生成。此外，还将讨论解释器的工作原理，并比较两种执行方式在性能、灵活性上的差异。 --- 第三部分：数据、算法与效率 (Data, Algorithms, and Efficiency) 算法思维是计算机科学的灵魂。本部分专注于如何设计高效的解决方案并分析其性能。 第七章：核心数据结构与应用 本章超越基础数据结构，聚焦于复杂结构的选择与优化。详细介绍树（如二叉搜索树、AVL树、红黑树）和图（Graph）的遍历算法（BFS, DFS）。堆（Heap）结构及其在优先队列实现中的应用是本章的重点。对于需要高效查找的场景，将深入分析哈希表（Hash Table）的冲突解决策略及其平均时间复杂度分析。 第八章：算法分析与设计范式 本章的核心是衡量算法效率的工具——渐近分析（Asymptotic Analysis），即使用大O符号（$O$）、$Omega$和$Theta$来描述算法在最坏、最好和平均情况下的性能。设计范式方面，我们将系统学习分治法（Divide and Conquer，如快速排序、归并排序）、贪心算法（Greedy Algorithms）和动态规划（Dynamic Programming，通过实例剖析最优子结构和重叠子问题）。 第九章：计算的极限：复杂性理论 本章将读者带入理论计算机科学的前沿。我们将定义时间复杂度与空间复杂度的概念，并介绍著名的复杂性类P（Polynomial Time）和NP（Nondeterministic Polynomial Time）。重点讨论NP完全性（NP-Completeness）的概念，并解释3-SAT等经典NP完全问题的意义，从而帮助读者理解哪些问题在计算上是“困难的”。 --- 第四部分：面向广阔应用的基础扩展 (Foundational Extensions for Broad Applications) 本部分将已学的核心知识扩展到更广阔的领域，包括系统间的数据交换和对未来计算模式的初步展望。 第十章：数据库系统基础 本章关注结构化数据的持久化存储和高效访问。我们将介绍关系模型（Relational Model）的核心概念，包括元组、关系代数、以及数据完整性约束（主键、外键）。数据库设计中的范式理论（Normalization）是关键内容，用于减少冗余和异常。此外，还将初步介绍查询语言SQL的基本操作和事务处理（ACID特性）的重要性。 第十一章：基础信息安全与密码学原理 本章提供对信息安全的宏观视角，不涉及特定的网络安全协议。重点讲解密码学的数学基础，区分对称加密（如AES原理）和非对称加密（如RSA的基本概念）。此外，还将探讨哈希函数在数据完整性验证中的作用，以及数字签名的基本工作流程，强调安全通信的数学保障。 第十二章：并行计算与现代架构挑战 本部分展望了超越单核处理器的计算模式。我们将讨论并行计算的必要性，区分数据并行和任务并行。本章会介绍并行处理的基本模型（如多核CPU、GPU的SIMD/SIMT架构），并讨论在设计并行算法时必须面对的挑战，如同步化开销和负载均衡问题，为理解更高级的分布式系统奠定概念基础。 --- 本书通过严谨的理论推导、清晰的结构组织和丰富的例子，致力于培养读者强大的逻辑思维能力和抽象建模能力，使其能够理解和驾驭任何新兴的计算技术。它提供的知识体系是永恒的，是未来所有专业计算领域学习的坚实地基。

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作为一名对网络世界充满好奇的学生，我一直在寻找一本能够真正打开我对互联网技术认知的书，而不是简单堆砌术语的工具书。《互联网技术23//21世纪高等学校本科系列教材》无疑满足了我的这个愿望。这本书的语言风格非常独特，它没有使用那种官方、生硬的学术腔调，而是用一种更加贴近生活、更加人性化的方式来讲述复杂的概念。 在阅读关于网络安全的部分时，我被作者讲述的那些网络攻击案例所吸引。他不仅仅是列举了SQL注入、XSS攻击等专业术语，而是通过一个又一个跌宕起伏的故事，让我深刻体会到网络安全的重要性，以及攻击者是如何利用技术漏洞来达到目的的。这让我意识到，技术本身是中立的，关键在于如何使用，而保护信息安全，就像是在数字世界里筑起一道坚固的城墙。 令我印象深刻的还有它对于不同网络协议之间关系的阐述。常常我们会觉得各种协议的名字听起来很相似，容易混淆。但这本书通过对比分析，将它们之间的差异和联系梳理得非常清晰。比如，在解释HTTP和TCP的区别时，作者用“旅馆的房间号”和“寄送包裹的地址”来类比，这种形象的比喻一下子就让我明白了它们各自扮演的角色。 此外，这本书还在一些关键技术的发展历程上进行了深入的挖掘。它不仅仅是告诉我们DNS是什么，还追溯了DNS的诞生和演进，以及它在互联网发展中的关键作用。这种“知其然，更知其所以然”的学习方式，让我对互联网的理解更加深刻，不再是零散的知识点，而是形成了一个完整的体系。 这本书还为我们提供了一个眺望未来的窗口。在介绍Web 3.0和元宇宙等概念时，作者并没有止步于概念的描述，而是深入分析了这些新兴技术可能带来的商业模式和社会影响。这让我不禁思考，作为一个未来的互联网从业者，我应该如何去适应和引领这些变革。 总而言之，这本书给我带来的不仅仅是知识，更是一种启发和视野的拓展。它让我看到了互联网技术背后的人文关怀和无限可能。

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坦白说，一开始拿到《互联网技术23//21世纪高等学校本科系列教材》时，我并没有抱太高的期望。毕竟，大多数技术类教材都难免枯燥乏味。然而，这本书却给了我一个巨大的惊喜。它以一种非常“接地气”的方式，将那些看似高深莫测的互联网技术，变得生动有趣，易于接受。 这本书在讲解数据通信原理时，并没有直接抛出复杂的公式和图表，而是从我们日常生活中的点点滴滴入手，比如打电话、发短信，然后逐步引导到网络通信的底层原理。这种由易到难，由近及远的学习路径，让我感觉非常自然，毫无压力。我尤其喜欢它关于“数据包”的讲解，用“信件”来比喻，详细描述了数据在网络中是如何被分割、封装、传输和重组的。 在谈到网页开发和浏览器的交互时，这本书展现出了独特的视角。它不仅仅是介绍HTML、CSS、JavaScript这些前端技术，更深入地剖析了浏览器是如何解析这些代码，以及客户端和服务器之间是如何进行信息交换的。作者甚至还举例说明了一些常见的网页加载慢的问题，并给出了优化建议，这对于我们这些希望未来从事前端开发的人来说，简直是太实用了。 书中的一些章节，例如关于分布式系统和负载均衡的部分，也做得非常出色。它用生动的案例，比如“一家繁忙的餐厅如何应对大量顾客”来类比，解释了分布式系统的优势和挑战，以及如何通过负载均衡来提高系统的可用性和响应速度。这种将抽象概念具象化的讲解方式，让我茅塞顿开。 更让我惊喜的是，这本书并没有回避一些“冷门”但重要的技术。比如，在介绍内容分发网络（CDN）时，作者详细阐述了CDN的原理和优势，以及它在加速全球互联网访问中的重要作用。这些内容往往在其他教材中被一带而过，但在本书中却得到了充分的展示。 总而言之，这是一本非常有“人情味”的技术教材。它不仅仅是在传递知识，更是在分享经验，激发学习的兴趣。我强烈建议所有想要深入了解互联网技术的朋友们，都来翻阅一下这本书，相信你一定会有所收获。

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《互联网技术23//21世纪高等学校本科系列教材》这本书，带给我了一种前所未有的学习体验。它不像我之前看过的那些技术书籍，上来就扔一堆术语和定义，而是用一种非常循序渐进的方式，一点一点地构建起我对互联网技术的认知框架。 在学习网络传输层协议的部分，我被作者对于UDP和TCP之间差异的解释所深深吸引。他没有仅仅停留在“TCP面向连接，UDP无连接”这样的简单描述，而是通过对游戏实时通信和在线视频流的案例分析，让我深刻理解了在不同的应用场景下，选择不同的协议所带来的影响。这种贴近实际应用的讲解，让知识不再是冰冷的文字，而是充满了生命力。 这本书在介绍数据库技术时，也展现了其独到之处。它不仅仅是罗列SQL语言的各种命令，而是从数据存储的根本问题出发，探讨了关系型数据库和NoSQL数据库的优劣势，以及在不同场景下如何选择合适的数据库方案。作者还用一个“图书馆管理系统”的例子，详细演示了数据库的设计过程，从 ER 图的绘制到最终的表结构设计，让我受益匪浅。 让我印象深刻的还有关于网络安全攻防的章节。它不仅仅是简单地介绍了常见的安全漏洞，还模拟了黑客攻击的整个过程，以及防御方如何采取措施来应对。这种“知己知彼，百战不殆”的讲解方式，让我对网络安全有了更全面的认识，也意识到了其中蕴含的博弈和智慧。 此外，书中对于搜索引擎原理的阐述也堪称经典。它将复杂的爬虫、索引、排序等过程，分解成一个个易于理解的步骤，并且用生动的比喻来解释背后的算法。这让我不禁感叹，原来我们每天都在使用的搜索功能，背后竟然蕴含着如此精妙的技术。 总而言之，这是一本非常“走心”的技术教材。它不仅仅是在传授知识，更是在引导思考，激发探索。这本书让我对互联网技术有了更深刻的理解，也为我未来的学习和职业发展打下了坚实的基础。

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我一直在寻找一本能够系统性地梳理互联网发展历程，并深入解析关键技术背后的原理的教材。《互联网技术23//21世纪高等学校本科系列教材》正是这样一本书，它以一种非常宏观的视角，带领我回顾了互联网从诞生到如今的演变，并对其中每一个关键节点的出现和发展进行了深刻的剖析。 这本书在讲解互联网架构演进时，从早期的单体应用，到后来的微服务架构，再到如今的云原生，都进行了详细的阐述。作者用大量的案例，比如“一家小型咖啡馆如何逐步扩张，从只提供咖啡到增加餐点，再到开设分店”，来比喻不同架构模式的出现和演进。这种生动的比喻，让我能够快速理解不同架构的优劣势，以及它们是如何顺应时代发展的需求的。 让我尤其赞赏的是，本书在介绍网络协议时，不仅仅是停留在RFC文档的定义层面，而是深入探讨了这些协议在实际应用中是如何被实现的，以及它们在面对不断变化的网络环境时所面临的挑战。比如，在讲解BGP协议时，作者详细阐述了它在互联网路由中的关键作用，以及当出现网络故障时，BGP是如何协同工作的。 书中关于云计算和大数据技术的部分，也做得非常出色。它不仅仅是简单地罗列了AWS、Azure、GCP等云平台，而是深入分析了云计算的核心理念，以及大数据技术在数据采集、存储、处理和分析等方面的应用。作者还通过对“智慧城市”等案例的分析，让我看到了大数据技术在改善民生、推动社会发展方面的巨大潜力。 更让我惊喜的是，本书还对一些新兴技术，比如人工智能在互联网领域的应用，以及5G技术对未来互联网发展的影响，进行了前瞻性的探讨。这让我意识到，互联网技术的发展是永无止境的，我们必须保持学习的热情，才能跟上时代的步伐。 总而言之，这是一本能够拓宽视野，激发思考的优秀教材。它不仅仅是传授知识，更是在培养一种解决问题的能力，以及一种对未来趋势的洞察力。这本书是我学习互联网技术道路上的一盏明灯，为我指明了方向。

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这本书简直是为我量身定做的！一直以来，我都在寻找一本能够全面梳理互联网技术发展脉络，同时又能深入浅出地讲解核心概念的教材。当我拿到《互联网技术23//21世纪高等学校本科系列教材》时，那种惊喜感难以言表。它不仅仅是一本枯燥的技术手册，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引领我进入互联网的奇妙世界。 从数据传输的基础协议，到支撑起整个万维网的HTTP/HTTPS，再到如今无处不在的云计算和大数据，这本书的覆盖面之广，让我叹为观止。作者在讲解每一个技术点时，都力求做到严谨而不失趣味。我特别喜欢它在介绍TCP/IP协议族时，通过生动的比喻，将原本抽象的网络分层模型变得易于理解。那种“就像寄快递一样”的类比，瞬间打通了我的任督二脉，让我豁然开朗。 更重要的是，这本书并没有停留在对现有技术的简单罗列，而是深刻探讨了互联网技术背后的发展逻辑和未来趋势。它不仅仅是让你知道“是什么”，更让你思考“为什么”以及“将会怎样”。在阅读关于区块链和物联网的章节时，我能清晰地感受到作者对这些前沿技术的深刻洞察，以及对未来社会可能发生的变革的预判。这让我意识到，学习互联网技术，绝不仅仅是为了应付考试，更是为了能够站在时代的潮头，把握未来的机遇。 这本书的编排也非常合理，逻辑清晰，章节过渡自然。每一章的开头都会点明本章的学习目标，结尾则会进行总结，并提供一些思考题，鼓励读者进一步探索。这种结构设计，极大地提升了我的学习效率，让我能够更有条理地掌握知识。而且，书中的配图和图表也十分精良，将复杂的技术概念可视化，大大降低了理解难度。 总而言之，这是一本集理论性、实践性、前瞻性于一体的优秀教材。它不仅能帮助我巩固课堂上学到的知识，更能激发我对互联网技术更深层次的兴趣。我强烈推荐所有对互联网技术感兴趣的学生和从业者阅读这本书，相信它一定会给你带来意想不到的收获。

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