程序设计方法

程序设计方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:薛锦云 编
出品人:
页数:241
译者:
出版时间:2001-1
价格:13.70元
装帧:
isbn号码:9787040101805
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机
  • 程序设计
  • 学习
  • 程序设计
  • 算法
  • 数据结构
  • 编程范式
  • 软件工程
  • 计算机科学
  • 问题解决
  • 逻辑思维
  • 代码规范
  • 学习指南
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具体描述

《程序设计方法》是教育部师范教育司组编的中学教师进修高等师范本科(专科起点)“程序设计方法”课程教材。《程序设计方法》的主要内容包括程序设计方法概论、C语言基本要素、C中的控制结构、结构化程序设计方法、C语言中的组合数据类型、基于功能抽象的程序设计方法、抽象数据类型、基于分划和递推的程序设计方法、面向对象程序设计等。《程序设计方法》主要以方法为主导,结合C语言,把程序设计方法学研究中若干成熟的理论和方法用通俗易懂的语言描述出来。《程序设计方法》还选取趣味性强、技巧性高、能够启发学生创造性思维的例题,以适应指导中学生参加各类程序设计比赛的需要。

《程序设计方法》主要面向进修高等师范本科(专科起点)的中学教师,也可作为普通高等师范院校计算机专业和非计算机专业学生的教材或教学参考书。

《数字孪生:构建与应用前沿》 内容简介 在信息技术飞速发展的今天,我们正处在一个物理世界与数字世界深度融合的时代。“数字孪生”(Digital Twin)不再是科幻小说的情节,而是驱动工业4.0、智慧城市建设以及复杂系统优化的核心技术。本书《数字孪生:构建与应用前沿》,旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践指导意义的框架,剖析数字孪生从概念萌芽到落地实施的全过程。 本书并非着眼于通用的编程语言或基础算法的介绍,而是聚焦于如何构建、管理和利用高保真度的虚拟模型,实现对实体资产、系统乃至流程的实时映射、监测、预测与优化。全书结构严谨,内容覆盖了数字孪生领域的理论基石、关键技术栈、典型应用场景及未来发展趋势,力求为工程师、研究人员和决策者提供一张清晰的路线图。 第一部分:数字孪生的理论基石与核心范式 本部分深入探讨了数字孪生的概念演进、核心特征以及其区别于传统仿真模型的本质差异。我们首先追溯了数字孪生的起源,从NASA在航天工程中对“镜像系统”的早期应用,到现代物联网(IoT)、大数据分析和人工智能(AI)的汇聚。 核心章节阐述: 1. 孪生体的生命周期模型: 详细解析了数字孪生体的“诞生”(建模)、“成长”(数据驱动的演化)、“成熟”(实时同步与预测)和“消亡”的完整生命周期。强调了数据流和信息流在维持孪生体高保真度中的决定性作用。 2. 多尺度与多保真度建模: 现实世界中的复杂系统需要不同粒度的模型协同工作。本书区分了宏观的系统级孪生、中观的流程级孪生和微观的部件级孪生。探讨了如何通过模型耦合技术,平衡计算效率与仿真精度,避免“过度建模”或“欠拟合”的陷阱。 3. 信息物理系统(CPS)中的定位: 将数字孪生置于CPS的架构中进行考察,重点分析了反馈回路的设计——即如何将虚拟空间中的优化结果安全、高效地反馈给物理实体,实现闭环控制。 第二部分:支撑数字孪生的关键技术栈 数字孪生的实现严重依赖于一系列先进技术的集成。本部分将技术拆解为构建实时、动态、可交互的虚拟镜像所需的关键模块,并提供了详尽的技术选型和实施考量。 技术深度剖析: 1. 高精度几何建模与可视化: 涵盖了从激光雷达(LiDAR)、三维扫描数据处理到参数化CAD模型的转换与集成。特别关注了如何处理大规模、异构的几何数据,并将其导入实时渲染引擎(如Unity或Unreal Engine)中,以实现沉浸式的可视化体验。 2. 物联网(IoT)数据采集与边缘计算: 探讨了传感器网络的拓扑设计、数据预处理的策略(如去噪、时序对齐)。详细阐述了边缘计算在数据清洗、初步分析和低延迟决策制定中的关键作用,确保孪生体与物理实体间的同步性。 3. 数据驱动的预测性维护与故障诊断: 重点介绍了时间序列分析、深度学习模型(如LSTM、Transformer)在数字孪生框架下的应用。如何利用历史运行数据训练出能够预测剩余使用寿命(RUL)的模型,并将这些预测直接映射到虚拟模型上,提前预警潜在故障。 4. 数字主线(Digital Thread)的构建与管理: 阐述了贯穿产品整个生命周期的数据主线的重要性。这不仅是数据的传输通道,更是知识沉淀和版本控制的基础。探讨了基于区块链技术在确保数据溯源性和安全共享方面的潜力。 第三部分:前沿应用场景的深度案例研究 本书的实践价值体现在对多个高复杂度领域的案例分析上。这些案例展示了数字孪生技术如何超越传统的监控范畴,真正实现优化和创新。 案例聚焦: 1. 智能制造与柔性产线优化: 以某汽车零部件工厂为例,展示了如何构建整条生产线的孪生体。如何利用该孪生体进行“What-if”场景模拟,测试新的生产调度策略、机器人路径规划,并评估其对吞吐量和能耗的影响,从而在不中断实际生产的情况下迭代优化工艺流程。 2. 智慧城市与基础设施管理: 侧重于城市级孪生体的构建挑战,包括交通流管理、能源网格的负荷平衡以及突发事件(如洪水、火灾)的快速响应模拟。探讨了如何融合城市级的地理信息系统(GIS)数据与实时物联网数据。 3. 生命科学与个性化医疗: 介绍了“人体器官的数字孪生”概念。如何基于患者的生理参数、基因信息和实时监测数据,构建器官或病灶的虚拟模型,用于模拟药物反应、规划微创手术路径,实现高度个性化的治疗方案。 第四部分:挑战、安全与未来展望 任何前沿技术的发展都伴随着挑战。本部分客观分析了当前数字孪生落地推广面临的障碍,并对未来的发展方向进行了前瞻性预测。 关键议题: 1. 互操作性与标准缺失: 分析了不同厂商、不同系统间数据格式和通信协议的不兼容性,以及推动行业标准化的紧迫性。 2. 数据安全与隐私保护: 鉴于数字孪生体包含了实体系统最敏感的运行数据和性能指标,本书详细讨论了数据传输、存储和访问控制中的安全风险,以及零信任架构在孪生系统中的应用。 3. AI驱动的自主孪生体: 展望了下一代数字孪生的发展方向——即具备自主学习、自我修复和主动决策能力的孪生体。探讨了强化学习在优化复杂动态系统控制中的角色。 《数字孪生:构建与应用前沿》是一本面向实践者的指南,它要求读者具备一定的系统工程、数据科学或相关领域的基础知识。本书的价值在于提供了一种超越工具箱式的应用方法论,引导读者从系统整体的视角去理解和驾驭这个跨越物理与数字边界的强大技术范式。通过阅读本书,读者将能够掌握构建和部署高价值数字孪生系统的核心能力,从而在数字化转型浪潮中抢占先机。

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读后感

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这本书的排版和内容组织方式非常独特,它没有采用传统教材那种章节分明的线性叙事,反而更像是一系列相互关联的“设计案例集”。每一章的主题都围绕着解决一个具体的、令人头疼的编程难题展开,比如“如何优雅地处理并发锁死”、“如何构建一个高可扩展的配置系统”等等。这种“问题导向型”的学习路径,让我感觉自己不是在被动接受知识,而是在跟随一位经验丰富的架构师一起进行实战演练。书中大量使用了伪代码和图示来辅助说明复杂的流程,这些图示的绘制质量极高,直观易懂,有效地弥补了纯文字描述可能带来的晦涩感。我发现自己不再是单纯地模仿代码,而是开始理解代码背后的意图和约束条件。如果说市面上大部分编程书是在教你“画房子”,那么这本书就是在教你如何“设计地基”和“选择材料”,注重的是根基的稳固。

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这本《程序设计方法》的书,真的给我打开了一扇新世界的大门。我本来以为编程就是敲代码、搭逻辑,像搭积木一样,枯燥乏味,但这本书完全颠覆了我的刻板印象。它不仅仅是教你怎么写出能跑起来的代码,更重要的是,它在教你一种“思考”的方式。作者似乎非常注重“为什么”要这么设计,而不是简单地告诉你“怎么做”。比如,在讲解面向对象设计原则时,它不是简单地罗列 SOLID 原则,而是通过几个非常贴近实际应用场景的案例,让你深刻体会到如果不遵循这些原则,代码会变得多么难以维护和扩展。读到后面,我甚至觉得,这本书更像是一本关于“软件工程的哲学”的书,它在潜移默化中提升了我的抽象思维能力。那种从零散的编程技巧上升到系统化方法论的跃迁感,是非常令人振奋的。我已经开始尝试将书中学到的设计模式应用到我目前正在维护的一个老旧项目上,效果立竿见影,代码的可读性和模块间的解耦程度都有了显著改善。强烈推荐给所有想从“码农”升级为“工程师”的朋友们。

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这本书给我的感觉,就像是拿到了一把瑞士军刀,功能强大且布局精巧。它最吸引我的一点是其极强的跨语言适用性。尽管作者可能会用 C++ 或 Java 来举例说明某些复杂的内存管理或类型系统特性,但其核心的“方法论”——比如状态机设计、资源抽象、模块化边界划分——是完全独立于具体编程语言的。这意味着,无论你是一个 Python 的脚本工程师,还是一个 Go 的后端开发者,都能从中汲取养分。我发现自己对待不同语言的理解都加深了,因为我开始从更底层的抽象层面去审视它们各自的设计哲学。书中的“通用抽象层”章节简直是精华,它提供了一种将不同技术栈知识融会贯通的思维框架。我很少看到一本书能做到如此高阶的抽象,同时又保持如此强的实操指导性,它有效地打破了语言壁垒,提升了读者的“编程思想”的通用性。

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读完这本《程序设计方法》后,我最大的感受是——压力山大,但动力更足。这本书的难度曲线有点陡峭,尤其是在涉及到高级算法和数据结构优化那一章时,我不得不反复阅读,甚至需要借助线上的可视化工具才能勉强跟上作者的思路。它并没有对初学者表现出特别的友好,很多概念的阐述都比较精炼,要求读者有一定的预备知识。不过,正是这种挑战性,逼着我去深入挖掘那些我平时写代码时会下意识忽略的底层细节。书中对时间复杂度和空间复杂度的分析极其详尽,让你不得不正视性能优化这个“老大难”问题。我尤其欣赏作者在对比不同解决方案时的那种批判性思维,他从不直接给出“最优解”,而是通过详尽的性能对比和适用场景分析,引导读者自己去权衡取舍。这本书更像是给已经有一定经验的开发者准备的“进阶秘籍”,它把那些藏在教科书深处的、真正影响项目成败的关键点,用一种近乎冷酷的精确性给揭示了出来。

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我对《程序设计方法》这本书的评价是:它充满了实用的“反模式”教训。很多编程书籍热衷于展示如何做对,如何使用最前沿的技术栈,但这本书却花了不少篇幅来讲解“哪些陷阱必须避开”。作者似乎对软件开发历史上的各种失败教训有着深刻的洞察,书中列举的许多“反面教材”的例子,都对应着我在实际工作中犯过的错误,只是当时我没有意识到那是一种“模式化的错误”。这种基于失败经验的总结,比单纯的成功案例更有警示意义。特别是关于异常处理和错误恢复策略的部分,书中详细分析了不同语言处理错误机制的优劣,并提供了一套我认为是最稳健的健壮性设计框架。读完后,我立刻回去重构了我们系统中的错误日志和回滚机制,效果显著降低了线上故障的平均恢复时间。这本书的价值不在于教你写出漂亮的“Hello World”,而在于教会你如何写出能应对风暴的代码。

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