C程序设计实验指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:徐士良

出品人:

页数:123

译者:

出版时间:1997-09

价格:9.00

装帧:平装

isbn号码:9787302026211

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好的，这是一份图书简介，涵盖了编程、数据结构与算法、操作系统、网络、数据库等领域的专业内容，完全不涉及《C程序设计实验指导》的具体内容。 --- 《现代计算机科学核心概念与实践教程》 书籍简介 本书旨在为计算机科学领域的学习者和从业者提供一个全面、深入且高度实用的知识体系框架。它不仅仅是一本理论教科书，更是一本侧重于将核心概念转化为实际操作能力的实践指南。全书内容横跨计算机系统的底层架构、软件工程的核心思想、高级算法的实现与分析，以及当代信息技术中的关键技术领域，力求构建起一个坚实且适应未来发展的知识基础。 第一部分：计算模型与底层架构 本部分深入探讨了现代计算机系统的基础，是理解所有上层软件运作原理的基石。 1. 计算机组成原理精粹： 本章首先从冯·诺依曼结构出发，详细剖析了中央处理器（CPU）的工作流程，包括指令集的构成、数据通路的设计与控制单元的逻辑。我们重点讲解了流水线技术如何提升执行效率，以及Cache存储器的多级结构和替换策略（如LRU、FIFO）对程序性能的关键影响。此外，存储器层次结构中的主存（DRAM）访问机制、虚拟内存的地址转换过程（页表、TLB）被细致阐述，为理解操作系统内存管理打下基础。 2. 操作系统核心机制： 本章聚焦于操作系统的内核功能。在进程与线程管理方面，我们详尽分析了不同调度算法（如RR、SJF、优先级调度）的优缺点及实际应用场景，并探讨了同步与互斥机制，包括信号量、互斥锁、条件变量的设计与陷阱。内存管理部分，除了虚拟内存的实现细节，还涵盖了内存分配算法（如首次适应、最佳适应）以及段式管理与页式管理的混合使用。文件系统方面，深入探讨了基于索引节点的存储结构（如Unix的inode），以及磁盘调度算法（如SCAN、C-SCAN）对I/O性能的优化作用。 第二部分：数据结构与高级算法分析 本部分是算法思维和问题解决能力培养的核心。我们不仅介绍经典数据结构，更注重其在特定问题场景下的优化应用。 3. 动态数据结构设计与应用： 本章系统梳理了线性表、栈、队列等基础结构后，重点深入研究了树形结构。二叉搜索树（BST）的平衡化是核心内容，详细讲解了AVL树和红黑树的旋转与再平衡机制，分析了其在数据库索引和高效查找中的应用。同时，B树和B+树的结构特性及其在磁盘I/O优化方面的优势被作为重点解析。堆（Heap）结构在构建优先队列及解决Top-K问题中的应用也得到了充分体现。 4. 图论算法与网络流： 图结构作为描述复杂关系的核心工具，本章对其遍历算法（BFS、DFS）进行了回顾，并着重讲解了最短路径算法，包括Dijkstra算法（及其在处理非负权图中的效率）和Bellman-Ford算法（及其检测负权环的能力）。连通性算法，如Tarjan算法求解强连通分量，以及Kruskal和Prim算法在最小生成树中的应用，都有详尽的代码实现与复杂度分析。此外，最大流/最小割问题通过Ford-Fulkerson方法和Edmonds-Karp算法得以阐述。 5. 算法复杂度理论与优化技巧： 本章探讨了计算复杂性理论的基础，引入了多项式时间（P类）和NP完全性（NP-C）的概念，帮助读者理解哪些问题是当前计算能力下可高效求解的。针对无法在多项式时间内解决的问题，我们介绍了贪心算法、分治策略、动态规划（DP）的四大原则（最优子结构、重叠子问题），并通过背包问题、最长公共子序列等经典案例，展示如何构建精确的DP状态转移方程。 第三部分：网络通信与分布式系统 随着互联网和云计算的普及，理解网络协议栈和分布式系统的设计原理至关重要。 6. TCP/IP协议栈深度解析： 本章从应用层协议（HTTP/2, DNS）向下追溯至传输层。着重分析了TCP协议的可靠性机制：三次握手、四次挥手、滑动窗口协议、拥塞控制算法（慢启动、竞争、快重传、快恢复）的演变与调优。同时，UDP的无连接特性及其在实时通信中的适用性也进行了对比。网络层方面，IP寻址、子网划分（CIDR）以及路由协议（如OSPF、BGP的基本思想）被清晰地勾勒出来。 7. 分布式系统基础与一致性模型： 本章面向现代大型系统架构。探讨了远程过程调用（RPC）的原理与挑战，以及消息队列（MQ）在异步通信中的作用。在分布式数据管理层面，重点解析了CAP定理（一致性、可用性、分区容错性）的权衡，以及BASE理论的实践。我们还介绍了分布式事务处理的基本概念，如两阶段提交（2PC）的局限性，并初步引入Paxos或Raft协议对强一致性日志复制的实现思想。 第四部分：数据库系统与数据管理 本部分聚焦于如何高效、可靠地存储和查询结构化数据。 8. 关系代数与SQL高级应用： 本书系统回顾了关系模型的基础，包括候选键、超键、范式的分解理论（1NF到BCNF）。SQL部分超越了基础查询，深入讲解了视图的创建与更新、存储过程与触发器的编写，以及事务的ACID特性及其在数据库并发控制中的实现（如锁机制、多版本并发控制MVCC的原理）。 9. 数据库索引与查询优化： 本章是性能优化的关键。我们详细分析了B+树索引的物理存储结构、聚簇索引与非聚簇索引的区别。对于查询优化器，重点阐述了代价模型、统计信息的收集与使用，以及查询执行计划的生成过程，帮助读者理解“为什么数据库会选择这个执行路径”。 结语 本书结构严谨，理论联系实际，穿插了大量的性能分析和工程案例，旨在培养读者从底层硬件到上层应用的全景式技术视野，是系统、算法、网络及数据管理等方向的进阶学习必备参考书。

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这本书的配套资源和后续指引，是它区别于市面上很多同类书籍的关键亮点。尽管我们现在讨论的是实体书的内容，但书中多次暗示或明确指出了某些实验可以扩展到汇编层面进行验证，或者推荐了一些经典的算法实现作为进阶挑战。这种前瞻性的引导，让读者在学完基础知识后，不会感到迷茫，而是自然而然地找到了下一步探索的方向。它像是为初学者铺设了一条通往专业领域的引导小径，而不是一个死胡同。例如，在涉及到文件I/O的部分，作者不仅仅停留在了标准库函数的使用，还巧妙地提到了操作系统对文件系统的基本管理概念，这无疑是拓宽了读者的视野，将“编程”从一个孤立的技能提升到了与“计算机科学”整体关联的高度。这种对学习者未来发展的关怀，是这本书最打动我的地方，让人觉得这不是一本一次性的教材，而是一个长期的学习伙伴。

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这本书的排版真是让人眼前一亮，那种老派的、带着点时代感的字体选择，一下子就把我拉回了那个对计算机充满好奇的年代。虽然内容本身是关于编程的基础知识，但从纸张的质感到章节之间的过渡设计，都能感受到编者在细节上的用心。特别是那些穿插在代码示例旁边的手绘图示，虽然简单，却清晰地解释了复杂的内存结构和程序流程，这种直观的学习方式比纯文字描述有效得多。我记得第一次接触指针那一章时，脑子里一片浆糊，但书里那张将指针比喻成“指向特定地址的信封”的插图，简直是点睛之笔，让我瞬间茅塞顿开。而且，这本书的案例选择也很有时代特色，里面的很多小项目，比如简单的文本处理工具或者早期的图形界面模拟，虽然现在看来技术已经很基础了，但它们背后的逻辑思维训练，对于培养结构化编程的习惯是极其宝贵的。翻阅起来，就像是和一位经验丰富的老工程师进行了一次深入的、但又毫不枯燥的交流，让人感觉学习的过程是踏实而有趣的。

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这本书最大的价值，我认为在于它对“实验”精神的极致强调。它不仅仅是罗列了一堆语法规则和函数调用，而是构建了一个完整的、循序渐进的实践体系。每一章的理论讲解都紧密地衔接了一个或多个需要动手操作的实验模块，并且这些实验并非简单的“抄写代码”，而是需要读者主动去思考如何将理论知识转化为可执行的逻辑。我尤其欣赏它设置的“错误分析与调试”环节，书中详细列举了初学者最容易犯的几类错误，并提供了排查思路，这比直接给出正确答案更能锻炼解决问题的能力。有一次我在实现一个缓冲区溢出的小练习时卡住了很久，按照书上提示的调试步骤一步步跟进去，我不仅解决了当前的问题，更重要的是，我理解了程序在底层是如何一步步走向崩溃的。这种引导式的学习路径，让编程不再是孤立的知识点堆砌，而变成了一种解决实际问题的能力迭代过程，让人感到每完成一个小实验，自身的能力都得到了实实在在的提升。

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这本书的语言风格非常严谨，但又不失一种温和的引导性，读起来让人感到非常舒服。作者在阐述复杂概念时，总是采用一种“先给出场景，再解释原理，最后总结规律”的叙述模式，这种结构清晰的表达方式极大地降低了学习的认知负荷。举个例子，在讲解函数调用栈时，它没有一开始就抛出“栈帧”这个术语，而是先描述了程序在进入函数A后，如果调用了函数B，数据是如何被有序地压入和弹出，这个过程描绘得如同剧本一般生动。此外，书中的术语定义都非常精准，每一次新概念的引入，都会用粗体或斜体明确标识，确保读者不会混淆专业词汇。对于我这种对语言精确性有要求的读者来说，这种教科书般的严谨性，是保证学习质量的重要基石，它让我在阅读时几乎不需要反反复复地去推敲作者的本意。

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从一个长期从事软件开发的读者的角度来看，这本书的理论深度控制得非常精妙。它没有陷入过度学院派的晦涩讨论，却又足够扎实地覆盖了C语言作为系统级编程语言的核心特性。例如，它对数据类型在内存中的位级别表示、结构体对齐以及预处理宏的深入剖析，这些内容往往是许多入门教材一笔带过，但它们却是理解底层性能和跨平台兼容性的关键。书中对“自顶向下设计”和“模块化编程”的强调，也为我后续学习更复杂的面向对象或并发编程打下了坚实的思维基础。它教会的不仅是如何写出能跑的代码，更是如何写出健壮、高效且易于维护的代码。这种对基础原理的尊重和深入挖掘，使得这本书即便在技术飞速迭代的今天，依然具有很高的参考价值，它更像是一本“编程思维训练手册”，而非简单的“工具书”。

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