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出版者:清华大学出版社

作者:张基温

出品人:

页数:212

译者:

出版时间:2000-2-1

价格:19.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302021469

丛书系列:

图书标签:

• 程序设计
• 编程
• 计算机科学
• 算法
• 数据结构
• 软件工程
• 编程语言
• 开发
• 技术
• 入门

编程启蒙：计算思维与基础逻辑导论 目标读者： 对计算机科学和编程世界抱有好奇心，希望建立坚实基础的初学者；希望系统回顾和巩固核心概念的在职人员。 图书定位： 本书旨在提供一套全面且易于理解的“编程思维”训练体系，而非专注于某一门特定语言的语法速成。我们相信，理解为什么要这么做，比如何输入特定的代码更重要。因此，本书避开了对特定高级框架的讨论，专注于构建理解现代计算世界所需的底层逻辑框架。 --- 第一部分：抽象的艺术——理解计算的本质 第1章：世界由信息构成：数据表示的基石 我们首先探讨计算机如何看待世界。本章深入讲解二进制系统的原理，不仅展示了0和1如何表示数字，更重要的是，解释了它们如何被用来表示文本（ASCII、Unicode的早期形态）、图像和声音。我们将通过实际的例子，如奇偶校验位和简单的错误检测机制，让读者体会到信息在传输和存储过程中所面临的挑战。重点在于理解位（Bit）和字节（Byte）作为信息最小单位的物理和逻辑意义，以及它们如何构建起复杂的数据结构。 第2章：逻辑的骨架：布尔代数与决策流程 计算的魔力源于逻辑运算。本章从古希腊的哲学思辨引入，过渡到乔治·布尔建立的数学体系。我们将详细解析与（AND）、或（OR）、非（NOT）这三种基本逻辑门的工作原理，并通过真值表来系统地分析复合逻辑语句。随后，章节会介绍如何利用这些逻辑门构建更复杂的电路——例如半加器和全加器，从而揭示现代处理器如何实现加法运算。这是理解程序中`if-else`结构和条件判断的理论基础。 第3章：算法的几何形状：流程图与效率初探 在编写代码之前，我们需要一个精确的“食谱”。本章专注于算法的概念定义，强调算法必须是有限的、明确的和有效力的。我们将使用流程图（Flowchart）作为可视化的工具，引导读者将日常问题（如排序一堆卡片、查找最短路径）转化为结构化的步骤序列。效率的初步概念在此被引入，但我们仅关注计数法而非大O表示法，即通过比较不同解决方案（例如线性搜索与二分查找的思想雏形）在步骤数量上的差异，来培养对“优化”的直觉。 --- 第二部分：结构的构建——数据组织与控制流 第4章：内存的迷宫：变量、类型与存储 本章是连接抽象逻辑与具体机器的关键桥梁。我们将详细阐述变量的本质——它不是一个容器，而是一个指向内存地址的标签。我们区分了基础数据类型（如整数、浮点数、字符）在计算机内部的实际存储方式（例如，浮点数的精度限制和指数表示的原理）。通过对栈（Stack）和堆（Heap）概念的初步介绍，读者将对程序运行时数据的生命周期有一个初步的认知。 第5章：序列的魔力：数组与迭代思维 当处理大量同类数据时，数组（或列表）是不可或缺的工具。本章侧重于如何通过索引实现对数据的快速访问。我们将深入探讨循环结构——`for`循环和`while`循环——它们是实现重复操作的引擎。通过对迭代过程的精细分解，读者将学会如何用循环结构来处理序列的遍历、求和、查找最大值等经典任务，避免使用重复的代码块。 第6章：组合的力量：数据结构的简单模型 本章开始探索更复杂的数据组织方式。我们引入记录（Record）或结构体（Struct）的概念，展示如何将不同类型的数据组合成一个有意义的整体（例如，一个“学生”记录包含姓名、学号和成绩）。随后，我们通过构建一个链表（Linked List）的抽象模型（不涉及指针操作细节，侧重于“下一个”元素的连接思想），来对比它与数组在插入和删除操作上的差异，从而理解数据结构选择对程序性能的影响。 --- 第三部分：模块化与抽象层次——组织大型项目 第7章：功能的封装：子程序、过程与函数的引入 为了管理复杂性，人类发明了“函数”或“过程”。本章阐述模块化编程的思想。我们将学习如何将一个大问题分解成若干个可以独立测试和重用的小功能块。重点在于理解参数传递（值传递的概念）以及返回值在信息回传中的作用。本章强调函数的“黑箱”特性——使用者只需要知道它“做什么”，而不需要深究它“如何做”。 第8章：作用域的界限：局部与全局的视野 函数虽然强大，但必须被妥善管理。本章专注于变量的作用域。我们区分了在函数内部声明的局部变量和在程序其他地方可访问的全局变量，并详细讨论了滥用全局变量可能带来的命名冲突和维护困难。通过图示解析，读者将清晰地掌握信息隐藏的初步概念，即限制数据在特定代码区域内可见的重要性。 第9章：错误处理与健壮性设计 没有程序是完美的，但好的程序知道如何优雅地应对失败。本章不讨论特定的异常处理语法，而是侧重于健壮性设计的哲学。我们将探讨输入验证（例如，确保用户输入的是一个正数而非负数）、边界条件检查（例如，数组的第一个和最后一个元素）以及如何通过设计代码来预防错误，而不仅仅是事后补救。 --- 总结与展望 本书的终点不是教会读者掌握一门语言的全部命令，而是装备他们一套通用的思维工具箱。我们希望读者在完成阅读后，面对任何新的编程语言或技术挑战时，都能迅速地将其分解为逻辑、数据结构和控制流这三个核心要素，并据此构建解决方案。编程的未来在于解决问题的能力，而本书提供的正是这种能力的基石。

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我花了比预期更长的时间啃完了这本书，主要原因在于我发现自己经常会在某些关键的算法解析部分停下来，反复琢磨作者的推导过程。这本书的深度绝对不是入门书籍能比拟的，它更像是一本为有一定基础，希望突破瓶颈的开发者准备的“内功心法”。尤其是在内存管理和并发处理那几个章节，作者展现出了惊人的洞察力。他没有满足于仅仅展示标准库的API用法，而是深入到了操作系统层面，解释了线程同步、锁机制以及内存屏障是如何在硬件层面协同工作的。我记得在讲解死锁避免策略时，作者绘制的那张状态转移图，清晰地揭示了资源竞争的复杂性，让我原本感觉朦胧不清的知识点豁然开朗。这本书的缺点可能在于，对于完全没有接触过编程的新手来说，前半段的铺垫可能略显不足，一些基础概念的引入速度稍快，需要读者有一定的预备知识才能跟上节奏。但对于我这种在某个领域摸爬滚打了一段时间，总觉得理论基础不够扎实的工程师来说，这本书简直是雪中送炭。它提供的不仅仅是“怎么做”（How），更多的是“为什么”（Why），这种对底层原理的深挖，是真正区分一个“码农”和一个“工程师”的关键所在。

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这本厚厚的书一上手就给人一种沉甸甸的质感，封面设计得非常简洁，黑色的背景上印着烫金的字体，透露着一种专业和严谨的气息。我本来对这类技术书籍抱有保留态度，毕竟市面上同类的读物太多，很多都流于表面，讲的都是一些半生不熟的概念。然而，翻开第一章，我就被作者那种娓娓道来的叙事方式吸引住了。他没有直接跳入枯燥的语法规则，而是先从计算机科学的核心思想讲起，用了很多日常生活中能遇到的例子来解释抽象的逻辑结构。比如，他用整理衣柜来比喻数据结构中的“堆栈”，用迷宫寻路来阐述递归算法的精妙。这种循序渐进的引导，让我这个初学者也能很快抓住重点，并且体会到编程不仅仅是敲代码，更是一种解决问题的思维方式。更让我惊喜的是，书中对于编程范式的介绍非常到位，不只是停留在面向对象或者函数式编程的表面定义，而是深入探讨了每种范式背后的哲学思想和适用场景。读完前几章，我感觉自己对“程序”这个概念的理解提升到了一个新的高度，不再是机械地执行指令，而是开始尝试用更优雅、更具结构性的方式去构建解决方案。这本书的排版也做得很好，注释和代码示例之间的穿插非常自然，阅读起来毫无压力，很少出现需要反复回翻查找上下文的情况，这在厚重的技术书中是难能可贵的体验。

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说实话，我买这本书是冲着它在业界的名声去的，但阅读过程中的体验却远超预期。这本书的实践性非常强，很多理论概念都配有高质量的动手实验和小型项目。作者非常擅长设置“陷阱”，故意在代码中埋下一些看似无害的逻辑错误，然后引导读者去调试和修复，这种“错误驱动学习”的方式效率极高。我通过完成书中的几个进阶挑战，发现自己过去在调试中依赖直觉多于方法的坏习惯得到了极大的改善，学会了如何系统性地隔离问题、缩小范围。此外，书中关于性能优化的讨论非常务实，没有一味追求理论上的最优解，而是清晰地指出了在现实硬件限制下，哪些优化是值得投入时间和精力的，哪些只是“过度工程”。例如，它对缓存一致性协议的讲解，结合了具体CPU架构的特点进行分析，这使得我对性能瓶颈的判断有了更坚实的理论后盾。如果要说一个需要改进的地方，那就是对某些更现代化的开发工具链的整合讨论略显不足，但考虑到本书的经典定位，这也许是刻意为之，聚焦于核心原理的永恒价值。总而言之，这是一本值得反复研读，并能在职业生涯的每个阶段都能提供新感悟的宝藏之作。

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这本书的行文风格非常有个性，带着一种老派学者的严谨，但又不失幽默感。作者似乎非常了解读者在学习过程中的痛点，总能在关键时刻插入一些精炼的脚注或者幽默的插曲，有效地缓解了长时间阅读技术文档带来的疲劳感。比如，在讨论到某个历史上的编程错误范例时，作者的措辞极其克制但又不失讽刺意味，让人会心一笑。这本书的价值远超其作为一本“教材”的范畴，它更像是一部关于计算思维演进的编年史。我特别喜欢其中穿插的历史回顾，讲述了某些关键算法或数据结构的诞生背景，以及那些奠基者们当时面临的困境。这使得学习过程不再是孤立的知识点堆砌，而是有了一个宏大的历史脉络可以依循。我甚至觉得，这本书在某种程度上影响了我看待技术问题的角度——更加注重历史的必然性和思想的传承性。唯一的遗憾是，由于内容太过扎实，一些高级章节的实例代码略显冗长，如果能提供更简洁、更具代表性的代码片段，或许能让理论的落地更为迅速和直观。但瑕不掩 एनीमिया，整体而言，这是一次非常充实和令人愉悦的阅读体验。

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我通常不会轻易推荐一本技术书籍给我的同行，因为每个人的知识图谱和学习路径都不同，但这本书，我愿意郑重地把它推荐给任何想认真对待编程这件事的人。它最棒的一点在于其强大的“系统性整合”能力。市面上很多书籍都是“碎片化”的，它们可能深入讲解了某个框架或语言特性，但缺乏将这些知识点串联成一个完整知识体系的能力。而这本书，它以一种近乎建筑学的思维，从最底层的比特和逻辑门讲起，逐步向上构建出操作系统、网络协议，最终汇聚到应用层设计模式。当我合上书本时，我感觉我脑海中关于“软件系统”的认知结构被重塑了。所有的知识点不再是相互独立的孤岛，而是有章可循、相互支撑的宏伟大厦的一部分。它教会我的不仅仅是编程技巧，更重要的是如何构建一个健壮、可扩展的思维框架。这种自底向上的构建过程，对于提升架构设计能力有着潜移默化的影响。虽然书中对某些新兴技术的覆盖相对保守，但核心思想的永恒性使得它丝毫不会过时，这才是真正好书的标志。

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