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出版者:清华大学出版社

作者:肖军

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:2002-11-1

价格:29.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302059677

丛书系列:

图书标签:

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编程思维与数据结构入门：构建高效解决问题的基石 本书聚焦于培养读者扎实的编程思维模型，并深入浅出地讲解核心数据结构与算法，旨在为读者构建一个理解和设计复杂软件系统的坚实基础。 这本书并非一本关于特定编程语言的语法速查手册，也不是侧重于系统硬件或日常操作维护的指南。相反，它是一次对计算机科学核心思想的探索之旅，旨在教会你如何“像程序员一样思考”。 本书将引导读者跳脱出具体的代码实现细节，转而关注问题的抽象、分解、建模以及最高效的解决方案设计。我们将详细探讨计算思维的各个方面，包括抽象化、分解、模式识别和算法设计，这些思维能力是应对任何复杂技术挑战的通用工具。 --- 第一部分：编程思维的构建与抽象的力量 本部分致力于搭建读者理解复杂系统的基本框架。我们相信，优秀的软件来源于清晰的思维逻辑，而非繁复的代码堆砌。 第一章：什么是计算思维？ 本章首先界定计算思维的内涵，将其视为一种系统性的问题解决哲学。我们将分析人类日常决策过程与计算机求解过程之间的异同，并重点剖析抽象化在软件工程中的核心地位。 抽象层次的递进： 从现实世界的概念（如“用户”、“订单”）如何被转化为数据模型，再到这些模型如何在内存中被表示和操作。 信息隐藏与封装： 探讨如何通过良好的抽象设计，隔离复杂性，使得系统更容易被维护和扩展。我们会用大量的实例说明“好”与“坏”的抽象之间的区别，这些例子将全部围绕业务逻辑的建模，而非操作系统或驱动程序的配置。 第二章：问题的分解与递归思想 复杂问题往往是许多简单问题的组合。本章专注于教授如何有效地将一个庞大且模糊的问题分解为可管理的小模块。 自顶向下与自底向上设计： 比较这两种主流的软件设计方法论，并分析在不同项目阶段应侧重哪一种。 递归的魔力与陷阱： 递归是体现分解思想的绝佳工具。我们将深入探讨递归的定义、基本结构（基线条件和递归步骤），并通过数学问题（如斐波那契数列、阶乘）来理解其工作原理。重点强调递归深度、栈溢出等在实际编程中需要规避的问题，这些讨论完全基于算法逻辑，不涉及特定的操作系统性能调优。 第三章：算法的初步概念与效率衡量 在决定“如何做”之前，必须理解“做得多快”和“占用多少资源”。本章将为后续学习打下效率分析的基础。 什么是算法？ 强调算法是解决特定问题的一系列明确指令。 时间复杂度与空间复杂度初探： 引入大O表示法（$O(n), O(n^2), O(log n)$ 等）。分析这些度量标准如何帮助我们在不运行代码的情况下预估其性能。所有的例子都将是关于操作次数的数学分析，例如比较线性搜索和二分查找的效率差异，这些分析不会涉及任何硬件的I/O速度或磁盘读写性能。 --- 第二部分：核心数据结构的精深剖析 数据结构是组织和存储信息的方式，它是算法高效运行的载体。本部分将系统地介绍最重要、最常用且最能体现不同设计思想的数据结构。 第四章：线性结构的精细化管理 本章专注于那些元素按顺序排列的结构。 数组（Array）与动态数组（ArrayList）： 分析随机访问（随机存取）的优势与在尾部插入/删除的潜在成本。 链表（Linked List）： 深入剖析单向链表、双向链表和循环链表的实现机制。重点在于比较链表在插入和删除操作上相比数组的优势，以及其随机访问效率低下的根本原因。 栈（Stack）与队列（Queue）： 讨论它们如何作为抽象数据类型（ADT）在特定场景下的应用，例如函数调用栈（LIFO）和任务调度队列（FIFO）。 第五章：树形结构：层次化数据的组织 树结构是处理层次关系和实现高效查找的关键。 基础树概念： 术语（根、节点、叶子、深度、高度）。 二叉树与二叉搜索树（BST）： 详细阐述 BST 的插入、查找和删除操作，并分析其在“完美平衡”和“极端倾斜”情况下的性能差异。 平衡二叉树（AVL与红黑树的概念引入）： 介绍为了解决 BST 极端倾斜问题而引入的自平衡机制，重点在于理解其“保持平衡”的哲学，而不是复杂的旋转细节。 第六章：图论基础与网络表示 图结构是建模关系网络（如社交网络、地图路线）的终极工具。 图的表示法： 重点讲解邻接矩阵和邻接表在不同密度图中的优劣权衡。 图的遍历算法： 深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的原理、实现与应用场景，例如拓扑排序和连通性检查。这些算法的讨论将完全集中在图的连接关系分析上，不涉及任何网络协议或数据传输的细节。 第七章：散列表（Hash Table）：追求常数时间查找 散列表是现代编程中用于快速键值对存储的核心结构。 哈希函数的设计原则： 如何将任意输入映射到固定大小的数组索引上。 冲突处理策略： 详细分析链地址法（Separate Chaining）和开放寻址法（Open Addressing，如线性探测、二次探测）的工作机制。理解为什么一个好的哈希函数能够使查找复杂度趋近于 $O(1)$。 --- 第三部分：高级算法思想与应用范式 最后一部分将展示如何利用已掌握的数据结构，结合高级算法策略来解决更复杂的计算难题。 第八章：排序算法的精妙对决 排序是检验数据结构和算法理解深度的试金石。我们将对比各种排序算法的内在逻辑和效率。 比较排序： 冒泡排序、插入排序、选择排序（作为基础理解）。 高效排序： 深入分析归并排序（Merge Sort）和快速排序（Quick Sort）的“分而治之”策略，并计算它们的平均和最坏时间复杂度。 非比较排序（概念介绍）： 简介计数排序（Counting Sort）和基数排序（Radix Sort），说明它们在特定数据约束下可以超越 $O(n log n)$ 界限的原因。 第九章：贪心算法与动态规划 本章专注于两种强大的、用于优化问题求解的策略。 贪心算法： 强调局部最优选择的原则，并通过活动选择问题等经典案例说明其适用范围。 动态规划（DP）： 这是对递归和重复子问题概念的升华。我们将通过背包问题、最长公共子序列等问题，展示如何使用备忘录（Memoization）或表格法（Tabulation）来避免重复计算，从而将指数级复杂度降低到多项式时间。 总结：软件设计的艺术 本书的最终目标是让读者掌握一套“工具箱”——不仅仅是代码库，而是思考问题的逻辑框架。通过对这些基础概念的掌握，读者将具备评估任何新软件设计方案的优劣，并能够为复杂的业务或逻辑挑战构建出结构清晰、性能优越的解决方案。这本书完全专注于理论、逻辑推理和数据组织，不涉及操作系统、网络通信、数据库管理或特定应用程序的配置和维护等实际操作层面。

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这本书的另一个亮点在于它对软件层面的保养也有独到的见解，远超出了我预期的“维护”范畴。我原本以为它主要会聚焦在硬件的清洁和替换上，但没想到，它花了相当大的篇幅讲解了操作系统层面的“体检”和“调理”。比如，关于如何有效管理启动项，书中就提供了一个非常直观的对比图，清晰地展示了系统启动后，哪些程序是必需的，哪些是拖慢速度的“拖油瓶”。我按照书里的指导，清理了一批我根本不知道在后台默默运行的程序后，电脑开机速度确实有了肉眼可见的提升，那种流畅感，久违了。更不用说关于驱动程序更新的讲解了，作者用了好几页篇幅，用流程图的方式解析了驱动冲突的常见原因和手动回滚到稳定版本的具体操作步骤，这部分内容处理得非常专业且易于理解。对于那些经常因为系统更新后出现小毛病的朋友来说，这本书简直就是一本及时的“故障排除手册”。它教会我的不是盲目地重装系统，而是学会如何进行更有针对性的“对症下药”，这无疑是一种更高级、更省力的维护方式。

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坦白说，市面上关于电脑维护的书籍大多过于偏重理论，或者为了追求“大而全”而导致内容臃肿，真正能让人快速上手操作的精品很少。这本书的优点就在于它的“速成”二字做到了实处，大量的截图和红框标注，起到了至关重要的作用。比如，在讲解如何清理浏览器缓存或设置防火墙例外规则时，作者会直接把Windows界面截图，然后用一个醒目的红色方框框出你需要点击的那个按钮或选项，旁边的文字说明往往只有两三句简洁的指令。这种“所见即所得”的教学方式，极大地减少了读者在不同界面之间跳转查找指令的认知负荷。对于那些时间宝贵，只想快速解决眼前问题的上班族或学生党来说，这种高效的学习路径设计简直太贴心了。它不是让你成为一个计算机专家，而是让你在日常使用中遇到小麻烦时，能够迅速、准确地找到解决方案，恢复工作或娱乐的流畅性，这一点，这本书做得非常出色和到位。

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这本书在最后几章对于“预防性维护”的阐述，是我觉得最有前瞻性的部分。它不只是告诉你出了问题怎么修，更重要的是教你如何避免问题发生。这里面提到了很多关于网络安全和数据备份的实用技巧，尤其是在数据备份这一块，它对比了本地硬盘、移动硬盘以及主流云存储服务的优缺点，并给出了针对不同数据重要性的备份策略建议。我以前总是抱着侥幸心理，觉得数据丢不了，看了这一章后，才意识到数据丢失的风险是多么真实和可怕。书中还用一个简单的图表说明了如何设置自动定时备份任务，这个步骤的详细程度，即使是那些对云服务有一定了解的人，也会发现很多之前没有注意到的优化点。总而言之，这本书的价值在于提供了一个完整的、从硬件到软件、从应急处理到长期预防的电脑健康管理闭环，它提供的知识体系结构清晰，实操性极强，真正做到了将复杂的维护工作“平民化”和“可视化”，让人读完后对自己的电脑有了更科学、更负责任的态度。

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我特别欣赏这本书在故障排查部分所采用的“排除法”逻辑。很多技术书籍在讲故障时，往往是罗列一堆可能的错误代码或现象，然后直接给出解决方案，这对于新手来说依然是云里雾里。而这本《电脑日常维护看图速成》则完全不同，它更像是一个侦探小说，引导你一步步收集线索。比如，当电脑无法正常开机时，它会首先让你检查电源指示灯亮不亮，如果不亮，就去检查插座和电源线；如果灯亮了但屏幕没反应，再检查显示器连接线，并且配有清晰的插口对比图。这种层层递进的提问和确认方式，极大地降低了故障排查的心理门槛。我记得上次我的台式机突然蓝屏，我当时心都凉了，但拿着这本书，按照“蓝屏故障排查”那一节的步骤，一步步检查内存条是否松动、硬盘连接是否正常，最终定位到一个只是因为灰尘太多接触不良的小问题，自己动手重新插拔后就好了。这种成就感，是花钱请人修电脑完全无法比拟的，这本书真正教会了我独立解决问题的思维模式。

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这本书的封面设计得相当吸引人，那种明亮的色调和清晰的字体搭配，让人一看就知道是针对初学者的实用指南。我记得我刚开始接触电脑的时候，光是拆开机箱看看里面的构造就觉得像在玩拆弹游戏，生怕弄坏了哪个精密的零件。这本书的内容结构编排得非常人性化，它没有上来就给你一堆密密麻麻的技术术语，而是从最基础的“认识你的电脑”开始讲起，图文并茂地展示了各种硬件接口和部件的名称及功能。特别是关于如何正确清洁电脑内部灰尘的那一章，里面的步骤分解得极其细致，连用多大吸力的吸尘器、用什么工具拨动风扇叶片这些细节都考虑进去了，对于我这种动手能力比较弱的人来说，简直是救星。而且，书中还穿插了一些非常实用的“小窍门”，比如如何判断电源线是否插紧，或者开机时听见“滴滴”声代表什么故障，这些都是平时我们很容易忽略但又至关重要的小知识点。阅读过程中，我感觉作者真的是站在一个完全不懂电脑的新手的角度来写的，没有任何高高在上的感觉，完全没有那种技术文档的冷硬感，读起来非常轻松愉快，就像有个经验丰富的朋友在旁边手把手教你一样，让人很有信心自己也能搞定这些“技术活”。

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