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出版者:科学出版社

作者:荆象源 编

出品人:

页数:152

译者:

出版时间:2004-1

价格:14.00元

装帧:平装

isbn号码:9787030140753

丛书系列:

图书标签:

• 1.2.3
• 计算机基础
• 计算机文化
• 上机实践
• 教程
• 高等教育
• 信息技术
• 基础知识
• 实验指导
• 教学参考
• 实践操作

《数字世界的基石：编程思维与实践入门》 在信息爆炸的时代，掌握一门与数字世界对话的语言已不再是专业人士的专属技能，而是赋能个体、开启无限可能性的关键。本书旨在为初学者搭建一座坚实的桥梁，带领大家跨越门槛，深入理解计算机科学的核心理念，并通过亲手实践，逐步构建起扎实的编程素养。我们不谈论具体的软件应用，不涉及特定编程语言的细节，而是从最根本的思维方式出发，让您掌握解决问题的逻辑，理解程序的运作原理，从而在任何技术领域都能游刃有余。 第一部分：思维的启蒙——编程的底层逻辑 编程并非冷冰冰的代码堆砌，而是严谨的逻辑思维、清晰的抽象能力和系统性的问题解决过程的体现。在本部分，我们将从最朴素的语言出发，解读“程序”的本质。 指令与序列： 想象一下，我们要指导一个机器人完成一项简单的任务，比如泡一杯茶。我们需要分解这个任务，将每个步骤都转化为机器人能够理解的、精确无误的指令：拿起茶壶、倒入水、烧水、放入茶叶、冲泡、倒出茶水、放好茶壶……我们将学习如何将复杂的问题分解成一系列简单、有序的指令，这是所有程序的基础。我们会探讨指令的顺序至关重要，一个错误的顺序可能导致任务失败，甚至产生意想不到的后果。 条件与分支： 现实世界充满了不确定性。机器人泡茶时，水壶里可能没水，或者茶叶已经泡好。我们需要教机器人如何根据不同的情况做出不同的反应。这就是“条件判断”的概念。例如，“如果水壶没水，则加水；否则，执行下一步。”我们将学习如何使用“如果-那么-否则”的逻辑结构，让程序能够根据输入的信息做出智能化的选择，应对各种变化。这为程序的灵活性和适应性奠定了基础。 循环与迭代： 有些任务需要重复执行。例如，我们需要机器人反复搅拌咖啡，直到它达到所需的浓度。与其编写大量重复的指令，不如利用“循环”机制。我们将学习如何定义一个重复执行的动作，直到满足某个条件为止。这不仅可以极大地简化程序，提高效率，更重要的是，它让我们理解了“迭代”的思想，即通过重复的、逐步改进的过程来逼近最终目标。 抽象与模块化： 当任务变得复杂时，例如要设计一个复杂的工厂自动化流程，我们不可能一次性处理所有细节。此时，抽象和模块化就显得尤为重要。我们将学习如何将大型问题分解成若干个独立的、可管理的部分（模块），并为每个模块定义清晰的输入和输出。这样，我们可以先关注整体的架构，再逐步深入到每个模块的细节。这类似于建造一座大楼，我们先有蓝图，再分部门负责地基、主体结构、水电等等。抽象的思想让我们能够忽略不必要的细节，专注于核心的问题。 数据与表示： 程序处理的核心是数据。数据有各种各样的形式：数字、文本、图像、声音等等。我们将探讨如何用计算机能够理解的方式来表示这些数据，以及如何对这些数据进行操作。例如，数字的加减乘除，文本的拼接和查找，如何用数字代表颜色等等。我们将理解数据的类型以及它们之间的关系，这是计算机能够进行有意义处理的前提。 第二部分：实践的探索——从概念到实现 理论的学习需要与实践相结合，才能真正内化为能力。本部分将引导您通过一系列富有启发性的练习，将编程思维转化为实际操作。 逻辑谜题与流程图： 在不接触任何编程语言的情况下，我们先来挑战一些经典的逻辑谜题。例如，经典的“过河问题”（狼、羊、白菜），“三杯水问题”等等。通过分析这些问题的结构，我们可以尝试用流程图的形式将其解题步骤可视化。流程图是一种强大的工具，它用图形化的符号来表示程序的执行流程，帮助我们清晰地梳理逻辑，找出潜在的错误。这将是您构建复杂程序的第一步。 算法的初步设计： 算法是解决特定问题的步骤的集合。我们将从一些简单的算法入手，例如如何找到一组数字中的最大值，如何将一组数字按从小到大的顺序排列（无需编写代码，只需描述步骤）。我们将学习如何评估算法的效率，理解“好”算法和“不好”算法的区别。这是一种数学化的思维方式，也是编程的核心。 模拟与仿真： 许多复杂的现实世界现象可以通过计算机进行模拟。例如，我们可以模拟一个小球在不同力度下弹跳的轨迹，或者模拟一个简单的生态系统中生物的繁衍。通过这些模拟，我们可以更直观地理解事物之间的因果关系，以及参数变化对结果的影响。我们将学习如何将现实世界的规则转化为计算机可执行的逻辑，从而进行预测和分析。 信息组织与管理： 现代生活离不开对信息的组织和管理。即使是最简单的数据库，其背后也蕴含着严谨的逻辑。我们将探讨如何有效地组织信息，使其易于查找和检索。例如，如何为书籍建立一个简单的目录索引，如何管理一个联系人列表。这涉及到数据的结构化，为日后更复杂的系统打下基础。 调试的艺术： 即使是最有经验的程序员，也会犯错误。关键在于如何快速有效地找到并修复这些错误，这被称为“调试”。我们将学习一些基本的调试技巧，例如如何一步一步地跟踪程序的执行，如何通过打印中间结果来定位问题。我们会强调“耐心”和“细致”在调试中的重要性。 第三部分：思维的延伸——走向更广阔的数字领域 掌握了编程思维和基本的实践方法，您将具备一种全新的视角来审视和理解数字世界。 理解技术背后的逻辑： 当您下次使用智能手机、浏览网页、玩电子游戏时，您将不再仅仅是使用者，而是能够理解这些应用程序是如何运作的。您会明白，看似神奇的功能背后，是无数的指令、条件判断和数据处理在支撑。您将能够更好地评估技术的优劣，理解它们的设计哲学。 跨领域应用的能力： 编程思维并非仅限于计算机科学领域。无论是科学研究、金融分析、市场营销，还是艺术创作，都需要严谨的逻辑、清晰的表达和解决问题的能力。本书提供的思维方式，将极大地提升您在任何需要进行系统性思考和处理复杂问题的领域中的竞争力。 为未来学习打下基础： 本书为您打开了通往更广阔数字世界的大门。当您决定深入学习某个具体的编程语言时，您将发现，许多基本的概念已经了然于胸，学习过程将事半功倍。您将能够更快地理解函数、类、对象等更高级的概念，并能自信地探索数据结构、算法设计、软件工程等更专业的领域。 培养解决问题的自信： 面对一个看似棘手的问题，您将学会将其分解，理清思路，设计解决方案。这种将复杂问题化繁为简的能力，将为您带来解决问题的自信，并在学习和工作中受益匪浅。 《数字世界的基石：编程思维与实践入门》并非一本速成的技能手册，而是一次思维的训练，一次对逻辑与创造力的探索。它将帮助您建立起一套强大的思维工具，让您在数字化浪潮中，既能随波逐流，又能乘风破浪，成为数字时代真正的主人。

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这本书的内容编排逻辑严谨得令人赞叹，它不像有些技术书籍那样只是罗列知识点，而是构建了一个清晰的学习路径图。从最基础的硬件认知到逐步深入到软件操作的精髓，每章节的过渡都自然而然，仿佛在进行一场精心策划的知识漫步。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采用的“旧知铺垫新知”的方法，这种递进式的讲解模式极大地增强了知识的吸收效率。举个例子，在讲解某个复杂的系统设置时，作者会先回顾前面对相关模块的基础知识，确保读者已经完全掌握，然后再进行深入剖析，这避免了读者因基础不牢而产生的挫败感。阅读过程中，我很少需要频繁地翻回前面的章节去查找定义，因为作者巧妙地在需要的上下文中进行了必要的复习和衔接。这种流畅的叙事结构，使得学习过程不再是孤立知识点的堆砌，而是一次完整的认知构建过程，体现了作者深厚的教学功底和对学习心理学的洞察。

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从实战效能的角度来衡量，这本书的价值是无可替代的。它不是一本纯粹的理论宝典，而是将理论紧密地锚定在了实际操作的场景之中。书中大量的案例分析和模拟环境的构建，让书本上的知识立刻“活”了起来。我特别留意了那些步骤分解的环节，每一步操作的描述都详尽到了极致，连鼠标点击的顺序和键盘输入的细节都没有放过，这对于追求零失误操作的学习者来说是至关重要的保障。而且，这些案例的选取非常贴合当前信息技术环境中的主流应用趋势，确保了我们所学的内容在未来一段时间内都具有很强的时效性和实用性。我甚至尝试着在书上描述的步骤后，在自己的环境中进行复现和验证，结果表明，只要严格按照书中的指引，成功率几乎是百分之百。这种高保真的实践指导，是检验一本优秀实践教程的核心标准，而这本书在这方面表现得尤为突出。

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这本书在内容深度上给我带来了意料之外的惊喜，它没有满足于停留在基础操作的层面，而是巧妙地在适当的位置引入了对“为什么”的探讨。在我看来，一本好的教材不仅要告诉我们“怎么做”，更要解释“为什么非如此不可”。这本书在介绍完某个特定的配置或算法后，总会插入一小节或一段话，去剖析其背后的设计哲学或者技术局限性。这种深入挖掘的习惯，培养了读者批判性思考的能力，让我们不只是机械地模仿，而是开始理解技术选择背后的权衡与考量。这种对深层原理的适度挖掘，让这本书的受众范围得以拓宽，它既能满足初学者的入门需求，也能为有一定基础的进阶学习者提供新的思考维度。这种兼顾广度与深度的平衡感，使得这本书的阅读价值能够持续很长时间，不会因为技能的快速迭代而被束之高阁，真正做到了“授人以渔”的境界。

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这本书的语言风格非常贴近实际操作者的需求，它摒弃了过于晦涩的学术术语堆砌，转而采用了一种既严谨又带有温度的叙述方式。作者在解释技术原理时，总能用非常生活化、贴近日常经验的比喻来辅助理解，使得那些原本看起来高高在上的技术概念瞬间变得平易近人。我发现自己阅读起来的语速比看其他专业书籍要快不少，但这绝不是因为它内容简单，而是因为表达的效率极高。例如，在处理常见错误排查时，作者的描述简直就像是一位经验丰富的导师在你耳边指导，语气中充满了鼓励和引导，而不是冰冷的指令。这种“伙伴式”的交流感，极大地提升了学习的积极性，让我在遇到困难时也愿意坚持下去。它不是高高在上的理论灌输，更像是一份实用的、充满智慧的“使用手册”，时刻提醒着读者，技术是为了解决实际问题而生的工具。

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这本书的装帧设计给我留下了深刻的第一印象，封面的色彩搭配和字体选择都非常考究，散发出一种既专业又不失活泼的气息。拿到手里时，能感觉到纸张的质感相当不错，翻阅起来手感顺滑，这对于长时间阅读学习来说是一个加分项。内页的排版也体现了设计者的用心，图文混排的处理非常得当，重要的知识点和操作步骤都用醒目的方式标注出来，使得阅读的连贯性很好，不容易在繁杂的信息中迷失方向。特别是对于初学者来说，这种清晰明了的视觉引导至关重要，它大大降低了信息输入的门槛。书中的插图和流程图绘制得极其精细，每一个细节都力求准确无误，我甚至花了不少时间去研究那些复杂的架构图，它们将抽象的概念具象化了，对于理解底层逻辑非常有帮助。总而言之，从外在的感官体验来看，这是一本制作精良、注重用户体验的教材，出版商在这方面投入了足够的心思，让人在学习之前就充满期待。

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