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出版者:

作者:陈明

出品人:

页数:287

译者:

出版时间:2009-8

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787302198819

丛书系列:

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• 软件工程
• 课程实践
• 教学
• 案例
• 编程
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• 实践
• 学习
• 计算机
• 教育

《算法的魅力：从基础到前沿》 本书旨在为读者打开算法世界的大门，探索那些塑造了现代计算的强大思想和精巧设计。我们不追求罗列海量的算法，而是精选那些具有代表性、能够深刻揭示计算思维本质的核心算法，并对其进行细致入微的讲解。 第一部分：算法的基石 我们将从最基础的算法概念入手，建立坚实的理论基础。 基础数据结构与操作： 深入剖析数组、链表、栈、队列等基本数据结构，不仅仅是定义，更重要的是理解它们在内存中的表示、操作的效率以及它们之间的相互关系。我们将通过生动形象的比喻，帮助读者建立直观的认识。例如，数组的连续存储如同整齐排列的教室座位，而链表的节点链接则更像是寻宝游戏中的线索指引。我们将详细讲解插入、删除、查找等基本操作的时间和空间复杂度，为后续更复杂的算法分析打下基础。 排序的艺术： 排序是计算机科学中最基本也最重要的操作之一。本书将系统介绍几种经典的排序算法，包括： 冒泡排序与选择排序： 虽然效率不高，但它们是理解“比较”和“交换”操作的绝佳起点，帮助读者理解算法的迭代过程。 插入排序： 模拟人们整理扑克牌的动作，直观易懂，是处理部分有序数据的有效方法。 归并排序： 分治思想的典范，通过“分而治之”的策略，展现了其稳定的性能和可靠的效率。我们将详细讲解递归的实现以及合并过程的细节。 快速排序： 尽管存在最坏情况，但其平均效率极高，是实际应用中最常用的排序算法之一。我们将深入分析“分区”操作的关键，以及如何选择合适的“枢轴”元素来优化性能。 查找的智慧： 在海量数据中快速定位目标是另一项核心任务。 顺序查找： 最简单直接的查找方式，但效率低下。 二分查找： 针对有序数组的绝妙设计，利用“折半”的策略，极大地提高了查找速度。我们将探讨其前提条件以及在不同场景下的应用。 第二部分：算法的进阶之路 在掌握了基础算法后，我们将进一步探索更复杂的算法设计技巧和应用。 树的应用： 树结构是描述层次关系和组织数据的有力工具。 二叉搜索树： 学习如何构建和维护一个能够高效进行查找、插入和删除的有序二叉树。我们将讨论平衡二叉搜索树（如AVL树、红黑树）的必要性，并简要介绍其维持平衡的机制，强调它们在数据库索引、编译器中的应用。 堆（Heap）： 理解堆的特性，例如最大堆和最小堆，以及它们在优先队列和堆排序中的关键作用。我们将演示如何通过“上浮”和“下沉”操作来维护堆的性质。 图的遍历与搜索： 图是表示实体之间复杂关系的模型。 深度优先搜索（DFS）： 探索图的路径，如同探险家在迷宫中前行，选择一条路一直走到尽头再回头。我们将介绍其递归和栈的实现方式，以及在连通性、拓扑排序等问题中的应用。 广度优先搜索（BFS）： 逐层扫描图，如同涟漪扩散，找到离起始点最近的节点。我们将介绍其队列的实现方式，以及在最短路径（无权图）、网络爬虫等场景下的应用。 图的路径与网络： 寻找图中的最优路径是许多实际问题的核心。 Dijkstra算法： 解决单源最短路径问题（带非负权重的图），如同规划城市中的最优出行路线。我们将详细讲解其工作原理，特别是“松弛”操作的重要性。 Floyd-Warshall算法： 解决所有顶点对之间的最短路径问题，提供一个全局的视角来审视图中任意两点间的距离。 第三部分：算法的策略与优化 本部分将重点介绍一些强大的算法设计范式，以及如何评估和优化算法的性能。 分治法（Divide and Conquer）： 将大问题分解为若干个相似的子问题，分别解决后再合并结果。除了归并排序，我们还将介绍其在求解整数乘法（Karatsuba算法）、矩阵乘法（Strassen算法）等问题上的应用。 动态规划（Dynamic Programming）： 解决具有重叠子问题和最优子结构的问题。我们将通过经典的例子，如斐波那契数列、背包问题、最长公共子序列等，来阐述“状态定义”、“状态转移方程”和“备忘录/递推”的思想，强调其如何避免重复计算，从而获得最优解。 贪心算法（Greedy Algorithm）： 在每一步选择局部最优解，期望最终得到全局最优解。我们将通过活动选择问题、霍夫曼编码、最小生成树（Prim和Kruskal算法）等例子，说明贪心算法的适用条件和局限性。 回溯法（Backtracking）： 搜索问题的解空间，当发现当前路径不合法时，退回到上一步重新选择。我们将通过迷宫求解、N皇后问题、组合问题等例子，展示其“试探”与“剪枝”的策略。 算法的复杂度分析： 深入理解时间复杂度和空间复杂度，学习如何使用大O表示法来衡量算法的效率。我们将通过具体的计算和图示，帮助读者掌握分析算法复杂度的基本方法，并理解为什么在处理大规模数据时，效率的微小差异会带来巨大的性能影响。 算法的优化与选择： 探讨在不同场景下选择最合适算法的原则，以及如何通过数据结构的选择、剪枝、并行化等手段进一步优化算法性能。 本书的特色： 数学严谨与代码实现并重： 不仅提供严谨的数学证明和逻辑推导，更会给出清晰易懂的伪代码和流行的编程语言（如Python、Java）的代码示例，帮助读者将理论转化为实践。 案例驱动，寓教于乐： 通过精心挑选的真实世界案例和趣味性的比喻，让抽象的算法概念变得生动形象，降低学习门槛。 强调计算思维： 引导读者掌握一种解决问题的思考方式——如何将复杂问题分解、抽象、建模，并设计出高效的解决方案。 循序渐进，结构清晰： 从基础概念到高阶技巧，由浅入深，环环相扣，适合各阶段的读者。 阅读本书，你将不仅学会如何编写特定的算法，更重要的是，你将培养出一种强大的“计算思维”能力，这种能力将帮助你在未来的学习和工作中，以更高效、更优雅的方式解决各种挑战。

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我是一名对新技术充满好奇心的自由职业者，主要从事一些小型Web应用和数据分析工具的开发。过去，我的开发方式比较随性，更多的是根据自己的理解和即时需求进行编码，很少会去考虑软件工程中的“生命周期”、“可维护性”等长远问题。虽然我能够完成一些功能，但当项目变得复杂，或者需要多人协作时，问题就暴露出来了。代码就像一团乱麻，难以扩展，bug也层出不穷，每次修改都需要小心翼翼，生怕牵一发而动全身。《软件工程课程实践》这本书，在我最近浏览技术书籍时引起了我的注意。虽然我不会去深入学习它提供的课程大纲，比如如何进行详细的需求规格说明书的编写，或者如何设计一套完整的测试用例，但我对书中强调的“实践”二字深感共鸣。我猜想，这本书会教导读者如何将零散的代码片段整合成一个有机的整体，如何通过设计模式让代码更具可读性和可维护性，如何利用版本控制系统来管理代码的变更，以及如何进行有效的代码评审来提升代码质量。这些技能对于像我这样的自由职业者来说，也至关重要。我期待这本书能够提供一些简单易学的实践方法，让我能够逐步摆脱“手工作坊”式的开发模式，朝着更专业、更规范的方向发展。即便我不能完全掌握书中的所有内容，但它所传达的“工程化”思维，定能帮助我提升开发效率，降低项目风险，并最终交付出更优质的作品。

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作为一名资深的IT项目经理，我深知项目成功的背后，离不开软件工程这门学科的支撑。然而，在我早期的职业生涯中，软件工程更多地是作为一种“理论”存在，真正的“实践”往往是摸索和试错。直到近年来，随着敏捷开发、DevOps等理念的普及，我才更加深刻地体会到系统化、工程化的重要性。《软件工程课程实践》这本书的出现，对于我这样的从业者来说，无疑是一份珍贵的参考。虽然我无法深入研究其课程的具体细节，例如它所讲解的UML建模、测试驱动开发（TDD）的具体步骤，或者如何进行有效的代码评审，但从书名和整体框架来看，它显然是在试图弥合理论与实践之间的鸿沟。在我管理的多个项目中，我遇到过各种各样的问题：团队成员之间沟通不畅导致需求理解偏差，代码缺乏重构导致维护成本高昂，版本控制混乱导致代码丢失或冲突，以及上线后的Bug难以定位和修复。这本书所倡导的“课程实践”，或许正是为了解决这些痛点而设计的。我猜想，书中一定会详细讲解如何进行有效的项目规划，如何进行风险评估与管理，如何构建健壮的 CI/CD 流水线，以及如何培养团队的协作精神。这些都是项目经理日常工作中必须面对的挑战。虽然我不会去按照书中的步骤来管理我的项目，但它所提供的“实践”视角，可以帮助我更好地理解和指导我的技术团队，更有效地推动项目的进展，并最终交付高质量的软件产品。

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作为一个软件工程领域的长期观察者，我见证了软件开发方法从瀑布模型到敏捷、再到DevOps的演变。每一轮的变革都伴随着对“工程实践”的重新思考和定义。《软件工程课程实践》这本书，虽然我不会去详细研究其中的课程体系，例如它如何教授“需求建模”的具体方法，或者如何进行“项目管理工具”的实操演示，但其题目本身就透露出一种对“理论与实践结合”的重视。在我看来，软件工程的真正价值在于它的“实践性”，而不仅仅是理论的堆砌。这本书的出现，可能正是为了让学习者能够“知行合一”，在实际操作中理解软件工程的精髓。我个人非常关注书中可能涉及的“软件质量保障”方面的内容。在我看来，没有质量的软件工程，无异于空中楼阁。这本书是否会深入讲解如何进行有效的代码审查、单元测试、集成测试，以及如何构建自动化测试框架？是否会探讨如何进行性能测试和安全测试？这些都是衡量一个软件工程实践是否扎实的关键指标。我无法深入书中去了解这些具体的实践步骤，但我相信，一本以“课程实践”为导向的书籍，一定会在这些关键领域有所侧重，并为读者提供切实可行的指导。它不仅仅是为了让学生掌握一门课程，更是为了培养出真正具备工程素养的软件开发者，让他们能够构建出经得起时间考验、能够持续演进的优秀软件。

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我是一位正在攻读计算机科学硕士学位的研究生，目前的研究方向主要集中在人工智能算法的优化与实现。在学术研究的海洋中，我们常常沉浸在复杂的数学模型和精妙的算法设计中，对于软件工程的“工程化”实践，坦白说，我过去接触得并不多，总觉得那更像是面向实际应用的开发者需要掌握的技能，与我的纯理论研究似乎有些距离。然而，近期偶然在导师的推荐下，我看到了《软件工程课程实践》这本书。虽然我没有时间去精读它的具体案例和代码实现，但从其题目和章节概览中，我能感受到它传递的一种“严谨”与“规范”的理念。在我的研究过程中，虽然算法的正确性是首要的，但如果算法的实现方式混乱不堪，难以复现，甚至在部署过程中遇到各种意想不到的问题，那将极大地影响研究成果的推广和应用。这本书的“课程实践”定位，让我意识到，即使是学术研究，也离不开良好的工程实践。想象一下，如果这本书能够教会我们如何进行模块化设计，如何编写清晰易懂的文档，如何有效地进行单元测试和集成测试，以及如何利用版本控制工具进行协同开发，那将极大地提升我们研究项目的质量和可维护性。我尤其对书中可能涉及的“需求分析与设计模式”部分感到好奇，因为在开发复杂的AI系统时，清晰的需求定义和合理的设计模式是保证项目成功的基石。我相信，即便我不会将书中的每一个实践环节都一一复现，但它所蕴含的工程思想，定能为我的学术研究带来新的启示，让我从一个单纯的算法研究者，向一个能够构建可靠、可扩展AI系统的工程师迈进。

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作为一名在互联网公司摸爬滚打多年的老码农，我一直对“软件工程”这个概念心存敬畏。它不像具体的编程语言那样有明确的语法规则，也不像某个框架那样有清晰的使用文档。它更像是一种思维方式，一种指导我们如何将零散的代码片段、复杂的业务逻辑，最终整合成稳定、可维护、高效的产品的艺术。最近有幸翻阅了一本名为《软件工程课程实践》的书，虽然出于工作需要，我不可能深入研究其中的课程内容，但从封面和目录大致浏览，以及作者在扉页的题词，我却窥见了一些它试图传达的精髓。书中强调的“实践”二字，让我立刻联想到我早期参与的那些混乱的项目，需求变更频繁，代码堆砌如山，测试形同虚设，最终导致项目延期、返工，甚至直接夭折。那时我们缺乏的就是一种系统性的工程思维，对项目生命周期、团队协作、风险管理等方面的理解不足。这本书似乎正是针对这种情况，试图通过“课程实践”的方式，将理论知识落地，让学习者在动手操作中体会软件工程的魅力与挑战。我特别关注到书中可能涉及的敏捷开发、DevOps等现代工程方法，这些都是当前行业的主流，掌握它们对于提升个人乃至团队的竞争力至关重要。虽然我不会去细读每一个章节的详细内容，但我相信，这本书能够为那些正在学习软件工程的学生，以及希望系统性提升工程能力的开发者，提供一个宝贵的起点和指引。它不仅仅是一本教材，更可能是一段通往优秀软件工程师的实践之路。

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