大学计算机基础上机指导与习题集 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:144

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出版时间:2009-5

价格:21.00元

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isbn号码:9787115198129

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• 计算机基础
• 上机指导
• 习题集
• 大学教材
• 编程入门
• C语言
• 数据结构
• 算法
• 计算机科学
• 高等教育

好的，这是一份针对您的图书名称“大学计算机基础上机指导与习题集”所写的，不包含该书内容的详细图书简介。这份简介将聚焦于计算机科学领域其他重要主题，并力求自然流畅，避免任何模板化痕迹。 --- 量子计算的范式革命：从理论基石到前沿应用 导言：超越经典计算的界限 在信息技术飞速发展的今天，我们正站在一个计算范式即将发生根本性变革的十字路口。传统的图灵机模型，尽管在过去七十年里支撑了数字世界的繁荣，但在面对某些特定类型问题时——例如大数因子分解、分子结构模拟或复杂优化问题时——其所需的时间和资源呈指数级增长，这已成为现代科学和工程的瓶颈。 本书《量子计算的范式革命：从理论基石到前沿应用》正是为了引导读者深入探索解决这些瓶颈的新兴领域：量子计算。我们摒弃了对传统编程语言和基础数据结构的叙述，转而聚焦于构建在量子力学原理之上的全新计算模型。本书旨在为对物理学、信息论和高级算法感兴趣的读者提供一个全面且深入的认知框架，理解量子计算的潜力、挑战以及其实际部署的可能性。 第一部分：量子力学的计算基础 本部分将从数学和物理的交叉点出发，构建起理解量子信息所需的全部理论工具，这是理解量子算法的前提。 1.1 线性代数的回顾与量子化 量子态的描述依赖于复数向量空间，因此，我们将首先巩固读者对希尔伯特空间（Hilbert Space）的理解。重点阐述狄拉克符号（Bra-Ket Notation）的强大表达能力，并详细分析张量积（Tensor Product）在描述多量子比特系统时的关键作用。我们将深入探讨厄米算符（Hermitian Operators）作为可观测量的物理意义，以及它们在线性代数视角下如何对应于量子门操作。 1.2 量子比特的本质与叠加态 核心概念的引入：量子比特（Qubit）与经典比特（Bit）的根本区别。本书将详尽解析叠加原理（Superposition）的数学表达，即一个量子比特如何同时处于 $|0 angle$ 和 $|1 angle$ 态的线性组合。我们将通过布洛赫球（Bloch Sphere）模型，直观展示单个量子比特的状态空间几何表示，并探讨概率幅（Probability Amplitudes）在测量后坍缩的非确定性特征。 1.3 纠缠：超越局域实在论的资源 量子纠缠（Entanglement）是量子计算区别于经典计算的最强大资源。本章将深入解析EPR佯谬及其在贝尔不等式（Bell Inequalities）中的体现。我们将重点分析最大纠缠态，如贝尔态（Bell States），并讨论纠缠如何在量子通信和量子计算的加速中发挥核心作用。我们还将探讨纠缠的量化度量，如纠缠熵。 第二部分：量子逻辑门与电路设计 理解了量子比特的数学描述后，本部分将转向构建量子计算的“处理器”——量子门和量子电路。 2.1 基本量子门的操作特性 本书将详细剖析构成通用量子计算的最小集合（Universal Gate Set）。这包括泡利门（Pauli Gates $X, Y, Z$），哈达玛门（Hadamard Gate $H$）如何实现叠加态的生成，以及相位门（Phase Gates $S, T$）。我们将使用矩阵乘法来精确计算这些单比特门对任意量子态的影响。 2.2 操控多量子比特系统：构建纠缠 对于通用计算，双比特门至关重要。重点分析受控非门（CNOT Gate）和受控-Z门（CZ Gate）的构造与功能。CNOT作为实现量子逻辑操作和产生纠缠的核心工具，其动作原理将通过详细的状态演化实例进行剖析。此外，本书还将介绍更高级的多比特门，如Toffoli门，并讨论如何利用基础门集来模拟这些复杂操作。 2.3 量子电路的描述与可逆性 与经典电路不同，量子演化必须是幺正的（Unitary），即可逆的。我们将探讨幺正矩阵的性质及其在量子电路设计中的约束。对于任何给定的量子算法，如何将其转化为一系列可执行的酉矩阵序列，是电路编译的关键挑战。 第三部分：核心量子算法与复杂度理论 本部分是本书的算法核心，它展示了量子计算机在特定任务上相对于经典计算机的指数级或多项式加速潜力。 3.1 量子并行性的实现：Deutsch-Jozsa 算法 作为第一个展示量子优越性的算法，Deutsch-Jozsa 算法是理解量子并行性（Quantum Parallelism）的入门实例。我们将详细推导该算法如何仅需一步查询即可区分特定函数，而经典计算机需要多次查询。 3.2 隐藏子空间搜索：Shor 算法的原理 Shor算法，被誉为量子计算的“杀手级应用”，彻底颠覆了数论和现代密码学的安全性。本书将重点剖析其两大支柱：量子傅里叶变换（QFT）和周期查找（Period Finding）子程序。我们将重点解析QFT的构造及其在加速模指数运算中的作用，但会明确指出，本书不包含任何基于经典指令集或标准C/Python实现的Shor算法代码练习。 3.3 数据库搜索的加速：Grover 算法 Grover算法为无结构数据库搜索提供了平方级的加速。我们将解析其核心迭代步骤：Grover扩散算符（Grover Diffusion Operator）如何通过精妙的几何旋转，逐步将目标态的概率幅放大。我们将讨论其最优迭代次数的确定，并与经典搜索的复杂度进行直观对比。 第四部分：当前研究热点与未来展望 本部分将超越纯理论，探讨量子计算在当前硬件平台上的实际应用和面临的工程挑战。 4.1 噪声中等规模量子（NISQ）时代的挑战 当前的量子硬件（如超导比特、离子阱）受限于退相干（Decoherence）和噪声。我们将探讨量子误差修正（Quantum Error Correction, QEC）的基本概念，如表面码（Surface Codes），并讨论在有限深度电路下，如何设计变分量子算法（Variational Quantum Algorithms, VQA），如VQE（Variational Quantum Eigensolver），以在噪声环境中提取有用信息。 4.2 量子模拟与材料科学 量子计算在模拟量子系统方面具有天然优势。我们将讨论如何利用量子电路来模拟哈密顿量（Hamiltonian Simulation），这对于预测新材料的性质、药物分子构象优化具有革命性意义。 4.3 展望：容错量子计算的路径 最终，本书将描绘通往容错量子计算（Fault-Tolerant Quantum Computation）的宏伟蓝图，指出当前在物理实现、编译器优化和算法应用层面亟待解决的关键科学问题。 --- 本书特色： 本书强调对量子力学原理的数学严谨性，并专注于高阶算法的逻辑推导。它是一本面向进阶学习者的理论深度读物，旨在培养读者从量子力学视角构建计算模型的能力，而非侧重于特定编程环境下的具体实践操作或基础的流程控制训练。阅读本书，您将获得进入量子信息科学前沿研究的坚实理论基础。

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这本书的封面设计有一种沉稳而又不失活力的感觉，蓝色的主色调象征着知识的海洋，而书名“大学计算机基础上机指导与习题集”则用了一种清晰、易读的字体呈现，让人一眼就能明白这本书的核心内容。我一直对计算机科学充满好奇，但基础相对薄弱，尤其是在实际操作方面，总是感觉纸上谈兵。拿到这本书，我首先被它扎实的结构所吸引。从目录的编排来看，它非常系统地涵盖了大学计算机基础课程中最关键的上机操作部分，从最基础的操作系统入门，到各种常用软件的使用，再到编程语言的基本语法和实践，逻辑清晰，循序渐进。尤其让我感到惊喜的是，它不仅仅是简单罗列操作步骤，而是深入浅出地讲解了每一个操作背后的原理和逻辑，这对于我这种希望“知其然，更知其所以然”的学习者来说，简直是福音。我迫不及待地翻开了第一章，里面的图文并茂的解释，让我觉得学习过程不再枯燥乏味，很多抽象的概念通过生动的插图和清晰的步骤图，变得触手可及。这种细致入微的讲解，让我觉得作者在编写这本书时，一定是站在初学者的角度，充分考虑到了我们可能遇到的困惑和难点，并且提供了非常有效的解决方案。

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作为一名对计算机科学充满向往的学生，我一直在寻找一本能够真正帮助我入门的书籍。终于，这本《大学计算机基础上机指导与习题集》出现在了我的视野中。它给我的第一印象是“专业”和“全面”。从内容上看，它几乎涵盖了大学计算机基础课程所涉及的所有上机操作环节，无论是操作系统的基础知识，还是各种常用软件的使用，亦或是简单的编程实践，都讲解得极其到位。让我印象深刻的是，书中对于每一个操作步骤的描述都非常详细，并且配以精美的截图，这对于我这样在实际操作中容易遇到困难的学生来说，简直是救星。我尤其喜欢书中关于“故障排除”和“常见问题解答”的部分，这能够帮助我快速解决学习过程中遇到的各种技术难题，避免因为一些小问题而影响学习的进度。此外，书中提供的习题种类繁多，难度适中，既有巩固性的基础练习，也有一些能够锻炼思维的综合性题目，能够有效地检验我的学习成果，并帮助我深入理解所学知识。

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当我第一次翻开这本《大学计算机基础上机指导与习题集》，就被它严谨的学术风格和实用的操作指导深深吸引。这本书的编写，充分体现了作者对于计算机教育的深入理解和对学生学习需求的精准把握。它不仅仅是提供上机指导，更是将理论知识与实践操作完美结合，让我在学习过程中，能够清晰地理解每一个操作背后的逻辑和原理。我尤其赞赏书中对于每一个操作步骤的详细讲解，力求做到清晰、准确、易懂，并且配以丰富的实例和图示，这极大地降低了学习的难度，提升了学习效率。书中的习题设计也十分巧妙，它们紧密围绕上机指导的内容展开，能够有效地检验我的学习成果，并引导我进行更深入的思考和探索。

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这本《大学计算机基础上机指导与习题集》给我留下了深刻的印象，它不仅仅是一本技术书籍，更像是一位循循善诱的老师，引领我探索计算机世界的奥秘。我欣赏它从零开始的教学方式，将复杂的计算机概念分解成易于理解的步骤，并且配以大量直观的插图和截图，让学习过程充满了乐趣。我尤其喜欢书中关于“实战演练”的部分，它提供了丰富的练习题，覆盖了大学计算机基础课程中的各个重要环节，让我能够通过亲身实践来巩固所学。这些习题的设计不仅考虑到了知识的巩固，更注重培养我的逻辑思维和解决问题的能力。我发现，在完成这些习题的过程中，我不仅掌握了计算机操作技巧，更培养了独立思考和分析问题的能力。

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拿到这本《大学计算机基础上机指导与习题集》，我立刻被它严谨的学术态度和丰富的实践指导所吸引。这本书的编写，明显是经过了深思熟虑，旨在为大学计算机基础课程的学生提供一个高质量的学习辅助工具。它不仅仅是一本习题集，更是一本详尽的上机操作手册。我特别欣赏书中对于每一个操作细节的把握，力求做到准确无误，并且对可能出现的各种情况都进行了预判和说明，这对于初学者来说，无疑是极大的帮助。在学习过程中，我经常会遇到一些理论知识与实际操作之间的脱节感，而这本书恰好弥补了这一缺憾。它将抽象的理论概念转化为具体的实践步骤，让我在操作中理解知识，在实践中掌握技能。书中提供的习题，也紧密围绕着上机指导的内容展开，能够有效地巩固所学，并且循序渐进地提升读者的操作能力。

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这本书的封面设计简洁而富有科技感，传递出一种专业、严谨的学术氛围。然而，翻开书页，我却感受到了一种前所未有的亲切和易懂。对于我这样计算机基础相对薄弱的学生来说，这本书就像一位经验丰富的向导，带领我一步步深入计算机的各个角落。它不仅仅是罗列操作指令，而是以一种“授人以渔”的方式，深入浅出地讲解了每一个操作的原理和目的。我尤其喜欢书中对每一个上机练习的细致指导，它提供了详实的步骤说明和关键点的提示，让我在实践中能够更加自信和高效。更让我惊喜的是，书中的习题设计也非常贴合教学内容，能够有效地帮助我巩固和深化所学知识，并且有很多题目都需要我动脑思考，从而提升我的逻辑思维能力。

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这本书带给我的第一感觉就是“可靠”。它不仅仅是一本教材的辅助读物，更像是一位经验丰富的导师，耐心细致地指导我一步步走入计算机的世界。从封面设计到目录的编排，都透露出一种严谨和系统性。我尤其喜欢书中对于每一个上机操作的讲解，步骤清晰，配图丰富，即使是没有接触过计算机操作的读者，也能够轻松上手。更重要的是，它不仅仅停留在“怎么做”的层面，而是深入浅出地讲解了“为什么这么做”，让我能够理解操作背后的原理，从而更好地掌握知识。书中的习题设计也十分精妙，它们紧密结合上机指导的内容，能够有效地检验学习成果，并且很多题目都具有一定的挑战性，能够激发我的思考能力。我发现，通过练习这些题目，我不仅能够熟练掌握计算机操作，还能够提升解决实际问题的能力。

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当我拿到这本《大学计算机基础上机指导与习题集》时，我立刻被它专业的排版和清晰的结构所吸引。作为一名计算机科学的初学者，我一直渴望能够找到一本既能指导我掌握计算机基础知识，又能帮助我进行实际操作的优秀教材。这本书恰好满足了我的需求。它从最基础的操作系统入门，到各种常用办公软件的使用，再到简单的程序设计，都做了非常详尽的讲解。我尤其喜欢书中对每一个操作步骤的图文并茂的解释，这使得学习过程不再枯燥乏味，并且能够有效地避免我在实际操作中走弯路。书中的习题设计也非常有特色，它们不仅能够巩固我所学的知识，还能锻炼我的逻辑思维能力和解决问题的能力。我发现，通过完成这些习题，我能够更深入地理解计算机的运作原理，并将其应用到实际的学习和生活中。

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这本《大学计算机基础上机指导与习题集》给我带来了极大的帮助，它不仅仅是一本学习资料，更像是一位耐心的导师，为我解答了许多在计算机学习过程中遇到的困惑。我特别欣赏它在内容上的全面性，几乎涵盖了大学计算机基础课程的所有关键上机操作。从操作系统的基础设置，到各种常用软件的使用技巧，再到简单的编程实践，都讲解得非常细致到位。我尤其喜欢书中图文并茂的讲解方式，它通过生动的插图和清晰的步骤图，将抽象的操作步骤变得具体可感，让我能够轻松地理解和模仿。此外，书中提供的习题设计也十分人性化，它们紧密围绕上机指导的内容展开，并且难度循序渐进，能够有效地巩固我的学习成果，并培养我的实际操作能力。

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翻阅这本书，我立刻被其详实的内容和周到的设计所折服。封面简约大气，但内容却厚重扎实。它并非只是简单地堆砌知识点，而是将抽象的计算机概念与具体的实践操作紧密结合。在学习过程中，我最怕的就是理论与实践脱节，而这本书恰恰解决了我的这个痛点。它从最基础的操作系统交互开始，一步步引导读者熟悉计算机的各个组成部分和基本功能，并且在讲解过程中，穿插了大量的实际操作练习，让我能够边学边练，巩固所学。值得一提的是，书中的习题设计得非常巧妙，它们紧贴着上机指导的内容，既有巩固基础的练习，也有一些需要思考和发挥创新的题目，能够有效检验学习效果，并激发读者的主动性。我尤其欣赏作者在习题解答部分提供的详细思路和多种解法，这不仅让我能够对照检查自己的答案，更重要的是，它教会了我如何去思考问题，如何寻找最优的解决方案。这种教学方法，让我感觉自己不仅仅是在学习计算机知识，更是在学习一种解决问题的思维方式。

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