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出版者:第1版 (2001年1月1日)

作者:北京东方人华科技有限公司

出品人:

页数:387

译者:

出版时间:2001-5

价格:34.0

装帧:平装

isbn号码:9787302042389

丛书系列:

图书标签:

• 入门
• 2001
• 电脑基础
• 网络入门
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• 学习教程

好的，这是一份为您量身打造的图书简介，主题围绕“电脑与网络世界”展开，但完全避开了“电脑上网入门与提高”的具体内容，专注于其他相关领域，力求详尽、专业且自然流畅。 图书简介：数字时代的构建与解构 聚焦：现代计算机科学的底层逻辑与前沿应用 书名：算法的诗篇与硅基的疆域 第一部分：计算的哲学与历史溯源 本书旨在带领读者深入探索计算机科学这门学科的本质、历史演进及其对人类文明的深远影响。我们不探讨具体的“如何操作电脑”的技巧，而是将焦点置于驱动这一切的底层逻辑和思想体系。 1. 从图灵的机器到冯·诺依曼的架构：理论基石的构建 本卷首先追溯计算理论的源头。我们将详细解析阿兰·图灵提出的“图灵机”这一抽象模型，它如何界定了“可计算性”的边界，奠定了现代计算机科学的数学基础。随后，我们将深入剖析冯·诺依曼体系结构，阐明程序存储和存储程序概念对于实现通用计算的革命性意义。读者将理解，为什么今天的绝大多数电子设备都遵循这一基本架构，以及它在处理数据和指令时内部的精妙配合。我们探讨的重点是概念的抽象性，而非具体硬件的组装。 2. 逻辑电路与布尔代数：信息的物理表达 在这一章节，我们将进入数字世界的“原子”层面。布尔代数（Boolean Algebra）不仅是数学的一个分支，更是信息处理的逻辑语言。我们将详细讲解逻辑门（AND, OR, NOT, XOR）如何组合构成复杂的逻辑电路。内容将覆盖如何利用这些基本元件构建半加器、全加器乃至算术逻辑单元（ALU）。这里的讨论聚焦于逻辑的严谨性和电子元件对逻辑的物理映射，分析不同逻辑门的时延特性和功耗优化，而非软件界面的交互。 3. 编程语言的演进：从机器码到高级抽象 计算机程序的诞生是人类思维向机器指令的转化过程。本书将系统梳理高级程序语言的发展脉络。从早期的汇编语言（Assembly Language）到面向过程的范式（如C语言），再到面向对象的革命（如C++和Java），直至函数式编程的回归与兴盛。我们关注的是不同编程范式的设计哲学、内存管理机制的差异，以及它们如何影响程序的效率和可维护性。读者将理解为什么需要不同的语言来解决不同类型的问题，例如为什么图形渲染需要特定的优化策略，而大数据处理则偏爱另一种结构。 第二部分：数据结构与算法的艺术 本部分是计算机科学的核心殿堂，着重阐述组织数据和解决问题的系统方法论。 4. 数据组织：高效存储的艺术 数据结构是信息在内存中安放的蓝图。我们将详细剖析链表、栈、队列、树（包括二叉搜索树、平衡树如AVL和红黑树）以及图（Graph）的内部结构和操作复杂性。例如，深入探讨B-Tree如何优化磁盘I/O操作，以适应大规模数据库的查询需求，这与普通用户操作文件系统的体验截然不同。重点在于数据结构的内在属性和时间/空间复杂度分析。 5. 算法的魅力：解决问题的最优路径 算法是解决特定问题的步骤集合。我们将系统学习排序算法（如快速排序、归并排序）的渐进复杂度分析，理解它们在不同数据集规模下的性能表现。更重要的是，本部分将聚焦于动态规划（Dynamic Programming）、贪心算法（Greedy Algorithms）和回溯法（Backtracking）等高级策略的构建思维。通过分析最短路径问题（如Dijkstra算法）和最大流问题，展现算法设计如何精确指导资源分配和路径规划。 第三部分：现代计算环境的底层驱动 本部分将触及操作系统和网络协议的深层机制，探究我们日常使用的数字服务是如何在幕后被高效调度的。 6. 操作系统：资源的仲裁者 操作系统（OS）是硬件与用户程序之间的桥梁。我们着重分析进程与线程的概念，包括进程状态的转换、上下文切换的开销，以及多线程编程中必须面对的并发与同步问题（如死锁、互斥锁）。内存管理是另一核心议题，我们将详述虚拟内存、分页（Paging）和分段（Segmentation）机制如何欺骗程序，使其认为自己拥有比物理内存更大的空间。这些底层机制的理解，远超用户界面上的“文件管理”。 7. 网络通信的协议栈：从比特到信息流 网络连接并非简单的“连通”，而是一系列精密协议的协作。本书将以自顶向下的方式，系统解构TCP/IP协议族。深入讲解IP寻址的工作原理，TCP的三次握手与四次挥手的可靠性保障机制，以及UDP在对实时性要求高场景下的应用。还会探讨路由选择算法如何决定数据包的最佳传输路径，以及DNS系统如何将人类可读的域名解析为机器可识别的IP地址。我们关注的重点是协议的状态机和错误恢复机制，而不是如何配置路由器。 第四部分：跨越边界的应用前沿 最后，本书展望了计算技术在特定高精尖领域的应用和挑战。 8. 数据库理论与数据持久化 讨论关系型数据库（RDBMS）的理论基础，包括范式理论（Normalization）如何确保数据的一致性和减少冗余。同时，对比NoSQL数据库（如键值存储、文档数据库）在应对高并发读写和非结构化数据时的优势。我们分析事务的ACID特性是如何通过锁和日志机制实现的，这对于金融系统至关重要。 9. 人工智能的数学骨架 本章将剥离当前AI应用的流行光环，回归其数学本质。介绍线性代数在特征提取中的作用，概率论在模型不确定性处理中的地位，以及优化算法（如梯度下降法）如何驱动模型的学习过程。重点在于理解模型的训练过程和复杂性理论，而非具体的人工智能应用展示。 本书目标读者： 本书适合所有对计算机科学、信息技术以及现代工程原理抱有深厚好奇心的学习者。无论您是希望从根本上理解数字世界运转逻辑的工程师，还是渴望掌握信息处理核心思想的科研人员，本书都将提供一个严谨、深入且富有洞察力的知识框架，助您构建起坚实的计算思维体系。它专注于“为什么”和“如何设计”，而非“如何使用”。

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