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出版者:电子工业出版社

作者:马竹青

出品人:

页数:322

译者:

出版时间:2002-8

价格:24.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787505379015

丛书系列:

图书标签:

• 计算机基础
• 编程入门
• 实例教程
• 循序渐进
• 零基础
• 入门教程
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• 实践操作
• 学习资料
• 计算机科学

编程思维与算法实践：从入门到精通 本书简介 在信息技术日新月异的今天，编程已不再是少数专业人士的专属技能，而是成为理解数字世界、提升解决问题能力的关键工具。本书《编程思维与算法实践：从入门到精通》旨在为广大读者，无论您是初涉编程的爱好者，还是希望系统提升算法素养的在职工程师，提供一条清晰、扎实且富有实践性的学习路径。我们深刻认识到，真正的编程能力不仅仅是掌握语法规则，更在于培养一种结构化的“编程思维”，并能将之有效地应用于解决复杂的计算问题，尤其是算法的实现与优化。 本书的核心价值与定位 本书并非一本针对特定硬件或操作系统环境的“速查手册”，更不是对某一门特定编程语言（如C++、Java或Python）的详尽语法罗列。相反，它聚焦于计算机科学中最核心、最通用、最具迁移性的知识体系——编程思维的构建与核心算法的实战运用。我们力求打破“理论与实践脱节”的困境，确保每一种思想和每一种算法都有与之匹配的、经过精心设计的实例来佐证和深化理解。 第一部分：思维的奠基——程序设计思想的建立 本部分是全书的基石，我们关注的重点是如何像计算机科学家一样思考。 1. 抽象的力量与建模： 我们首先探讨如何将现实世界的问题转化为计算机可以理解的逻辑结构。这包括数据抽象（如何定义合适的数据结构来封装信息）和过程抽象（如何通过函数和模块来封装行为）。我们将通过非传统的、贴近生活的案例，如日程安排优化、资源分配模拟等，来引导读者理解封装、继承和多态在解决实际问题中的威力，而不仅仅是停留在面向对象编程的表面概念上。 2. 流程控制的艺术与结构化编程： 结构化编程是保证程序可读性和可维护性的基础。本书将深入剖析顺序、选择、循环这三大基本结构，并着重讲解如何避免“意大利面条式代码”。我们引入了“程序片（Program Slice）”的概念，教导读者如何将一个大问题分解为若干个独立、可验证的小功能模块，确保每一步逻辑都是清晰且无歧义的。 3. 递归思维的深度探索： 递归是理解分治法、树结构和图遍历的钥匙。本书不会满足于简单的阶乘或斐波那契数列演示，而是会深入探讨递归的本质——如何定义基准情况（Base Case）和递归关系（Recursive Step）。我们会通过汉诺塔问题的高级变体、分治策略在排序中的应用（如快速排序和归并排序的内在联系），帮助读者建立对“自相似性”的直观感受。 第二部分：核心算法的精雕细琢 在建立了坚实的思维基础后，本书将带领读者进入算法的殿堂，重点剖析那些在各类计算任务中占据核心地位的算法家族。 4. 搜索与排序的效率革命： 排序与搜索是计算机应用中最常见的操作。我们不仅会详细讲解冒泡、选择、插入排序，更会用大量的篇幅聚焦于O(n log n)级别的算法：快速排序、归并排序和堆排序。重点在于分析它们在不同数据分布下的性能差异、内存占用，以及如何根据具体场景选择最优排序策略。在搜索方面，二分查找的变体（如查找第一个或最后一个匹配项）将作为深入理解优化技术的实例。 5. 数据结构的战略部署： 数据结构是算法得以施展的“战场”。本书将超越链表和数组的初步介绍，重点解析栈、队列、哈希表（散列表）、树（特别是二叉搜索树、AVL树和红黑树的权衡）以及图。我们关注的不仅是它们的实现细节，更是“在什么情境下使用哪种结构能带来最大的性能提升”。例如，在需要快速查找和插入的场景中，哈希表如何通过巧妙的冲突解决机制保持接近O(1)的性能；在需要层次化表示数据的场景中，树的平衡性维护是多么关键。 6. 图论基础与路径优化： 图算法是解决网络、路线规划、依赖关系分析的利器。本书系统介绍了图的表示法（邻接矩阵与邻接表），并精讲了几个经典算法： 连通性判断： 深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）在拓扑排序和查找最短路径（无权图）中的应用。 加权路径算法： 迪杰斯特拉（Dijkstra）算法与普里姆（Prim）/克鲁斯卡尔（Kruskal）算法的内在联系与区别，侧重于它们在实际路网优化中的局限性与适用范围。 7. 动态规划的艺术： 动态规划（DP）常被视为最难掌握的算法思想之一。本书采用“自底向上”的教学策略，从重叠子问题和最优子结构两个核心概念入手。我们将通过背包问题（0/1背包、完全背包）、最长公共子序列等经典问题，引导读者逐步构建状态转移方程，并清晰地区分哪些问题适合使用DP，以及如何避免不必要的重复计算。 第三部分：实战与性能分析 8. 算法的性能度量： 一个好的程序不仅要能运行，还要运行得快。本部分详细讲解了时间复杂度与空间复杂度的精确计算方法，特别是大O表示法的实际意义。我们将通过实例展示，一个设计不佳的O(n²)算法在面对百万级数据时，性能会急剧下降，而一个巧妙的O(n log n)算法则能游刃有余。同时，书中引入了最坏情况、最好情况和平均情况的分析方法，以提供更全面的性能视角。 9. 实践中的优化与调试： 理论最终需要落地。本书的每个算法章节都配备了详细的“代码实现与调试经验”部分。我们强调单元测试的重要性，并指导读者如何使用调试工具来追踪算法执行的每一步，定位逻辑错误。此外，我们还会探讨在实际编程中，如何平衡代码的可读性与微观性能优化之间的关系，避免“过度优化”带来的负面效应。 本书的特色与受众 去语言化教学： 算法和思维是通用的，本书的示例代码将专注于逻辑表达，便于读者根据自己熟悉的语言进行转换和实践。 实例驱动，深度剖析： 每一个算法不仅仅停留在“是什么”和“怎么做”，更深入探讨了“为什么是这样”以及“在什么情况下会失败”。 为进阶学习铺路： 本书为准备深入学习操作系统、编译原理、机器学习或进行算法竞赛的读者打下了坚实的基础。 目标读者群体 希望系统学习和掌握核心计算思维的非计算机专业人士。 正在学习数据结构与算法课程，希望通过大量实例加深理解的在校学生。 需要夯实基础，提升代码效率和问题解决能力的初中级软件开发人员。 通过《编程思维与算法实践：从入门到精通》，您将收获的不仅是一套解决问题的工具集，更是一种严谨、高效、可迁移的数字世界思考方式。

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我不得不说，我对这本书的编排结构印象深刻，它不像很多传统教材那样，把硬件和软件知识切割得非常生硬。这本书似乎更注重知识之间的内在联系。例如，在讨论完CPU的工作原理之后，紧接着就通过一个实例展示了不同硬件配置下，同一个应用程序运行效率的差异，这种前后呼应的设计，极大地增强了学习的连贯性。我在阅读有关程序执行流程的部分时，感觉就像在观看一部微缩的电影，从输入指令到最终输出结果，每一步骤都被拆解得极为精细。对于我这种偏向逻辑思考的人来说，这种从宏观到微观，再回归实践的叙事节奏，非常有利于构建完整的知识框架。而且，书中的一些小技巧，比如如何优化启动项，如何进行基础的数据备份策略，都是我在其他地方很少能找到的，这些都是能直接提升日常使用效率的干货。

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这本《计算机基础实例教程》绝对是入门新手的福音，作者的讲解方式非常贴近实际操作，完全没有那种枯燥的理论堆砌感。我记得我刚开始接触电脑时，光是理解文件系统和操作系统的工作原理就头疼不已，但这本书里大量的图文并茂的实例，比如如何高效地管理我的文档、如何排查一些常见的软件冲突问题，都让人豁然开朗。它不仅仅是告诉你“是什么”，更重要的是手把手教你“怎么做”。特别是关于网络基础的那一章，我以前总觉得路由器、IP地址这些名词很玄乎，这本书通过一个家庭网络搭建的完整案例，把这些概念串联了起来，让我明白了数据包是如何穿梭于互联网的。对于那些想从纯粹的“使用者”升级为“略懂一些原理的实践者”的朋友来说，这本书的实用价值是毋庸置疑的，它为你打下了一个非常坚实且易于理解的实践基础。

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这本书的语言风格可以说是一种独特的“技术幽默感”，读起来一点都不费劲。它没有那种高高在上的专家口吻，反而像一个经验丰富的前辈在旁边跟你聊天，耐心解答你的每一个“为什么”。比如，在解释二进制和十进制转换时，作者用了一个非常生活化的比喻来阐述位运算的概念，让我一下子就抓住了精髓。我尤其欣赏书中对一些常见误区的澄清，很多时候我们以为的“常识”其实是理解有偏差的，这本书准确地指出了这些潜在的陷阱，并提供了正确的操作思路。坦白地说，市面上很多教材都是为了应付考试而编写的，内容虽然全面，但缺乏“人情味”。而这本书明显是在用心做知识的普及工作，它真的站在初学者的角度去思考，哪些地方容易卡壳，哪些地方需要多一些耐心和解释。

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让我感到惊喜的是，这本书对“安全”这个主题的覆盖力度，远超我的预期。在基础教程里，安全知识往往只是草草带过，但《计算机基础实例教程》用了相当大的篇幅来讲解网络安全和个人信息保护的实践操作。它不仅教你如何设置复杂的密码，更重要的是，它解释了为什么某些类型的密码容易被破解，以及钓鱼邮件和恶意软件的基本识别方法。这些内容对于任何一个需要将计算机用于日常工作和生活的人来说，都是至关重要的生存技能。这本书的实例非常具有前瞻性，比如涉及到云存储的数据加密和权限管理，这些都是当前非常热门且急需掌握的技能点。通过书中的步骤，我甚至自己动手设置了一个简单的防火墙规则，这在以前是想都不敢想的复杂操作。

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要说缺点的话，如果非要挑剔，那就是有些高级主题的探讨深度略显保守，但这或许正是其“基础实例教程”定位的必然取舍。然而，对于真正希望打下坚实基础的学习者而言，这种适度的留白反而是好事，它为你未来的深入学习留下了探索的空间，而不会一开始就被海量复杂信息淹没。我个人认为，这本书的价值不在于教你成为顶尖的架构师，而在于让你成为一个自信、高效、并且对自己的设备有掌控感的现代数字公民。它成功地消除了我对计算机操作的神秘感和畏惧感，让我真正体会到技术是为人服务的工具，而不是高不可攀的象牙塔。对于正在寻找一本既实用又有趣味的计算机入门读物的学习者，这本书无疑是一个极佳的选择。

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