C语言程序设计习题解答与实验指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:徐连信

出品人:

页数:255

译者:

出版时间:2005-9

价格:23.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302111023

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 程序设计
• 习题解答
• 实验指导
• 教材
• 编程入门
• 计算机基础
• 高等教育
• 理工科
• 学习辅导

计算机科学导论：数字世界的基石 内容简介 本书旨在为初学者全面、深入地介绍计算机科学的核心概念、基本原理以及其在现代社会中的广泛应用。我们致力于提供一个结构清晰、内容详实的入门指南，帮助读者建立坚实的理论基础，并培养面向问题解决的计算思维能力。 本书的叙事结构遵循逻辑递进的原则，从最基础的计算概念出发，逐步深入到硬件架构、软件开发、数据结构与算法，直至现代信息技术的前沿领域。我们相信，理解计算机的本质远比仅仅学习一门编程语言更为重要，因此本书的重点在于概念的阐释和原理的剖析。 第一部分：计算的本质与历史沿革 本部分首先探讨“计算”这一抽象概念的数学和逻辑基础。我们将追溯从古代的计算工具（如算盘）到现代电子计算机的发展历程，重点介绍图灵机模型、冯·诺依曼体系结构等奠定现代计算机科学的里程碑式理论和结构。 信息与数据表示： 详细阐述二进制系统的强大之处，介绍各种数字编码方式，包括整数、浮点数的存储和运算规则，以及字符编码（如ASCII和Unicode）如何实现人机交互。 逻辑电路与布尔代数： 深入解析布尔代数的基本运算规则，展示如何利用逻辑门（与、或、非、异或）构建复杂的组合逻辑电路和时序逻辑电路，这是理解硬件工作原理的基石。 计算理论基础： 概述可计算性理论，讨论什么是算法，以及哪些问题是不可判定的，为后续学习算法效率分析打下理论基础。 第二部分：计算机硬件系统 本部分将带领读者“深入机箱内部”，理解计算机的物理组成和它们协同工作的方式。我们力求在保持技术准确性的同时，用直观的方式解释复杂的硬件交互。 中央处理器（CPU）： 详细剖析CPU的内部结构，包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器组。重点讲解指令集架构（ISA）的概念，以及指令的取指、译码、执行和写回过程（流水线技术简介）。 存储系统层级结构： 系统地介绍从寄存器、高速缓存（Cache L1/L2/L3）、主存储器（RAM）到辅助存储（SSD/HDD）的整个存储体系。深入探讨内存管理单元（MMU）的作用，解释虚拟内存、分页和分段等机制如何提高内存使用效率和系统安全性。 输入/输出（I/O）系统： 描述设备控制器、总线结构（如PCIe）在连接外部设备和CPU之间所扮演的角色，以及中断机制是如何确保高效的异步通信。 第三部分：软件与系统基础 本部分着重于软件的组织结构、运行机制以及操作系统作为“管理者”的核心职能。 操作系统原理： 深入讲解操作系统的四大核心功能：进程管理、内存管理、文件系统管理和设备管理。重点剖析并发与并行、死锁的预防与避免、以及内存保护机制。 程序执行流程： 解释从源代码到可执行文件的完整过程，包括编译、汇编和链接器的作用。介绍目标代码的加载和执行过程，帮助读者理解程序是如何在操作系统环境中运行起来的。 网络与通信基础： 引入网络基础概念，主要围绕TCP/IP协议栈展开，解释数据如何在不同的网络层次上传输、封装和解封装，为理解互联网应用打下基础。 第四部分：数据结构与算法 这是计算机科学的核心技能区。本部分不仅介绍常见的数据结构，更强调分析算法的效率和适用场景。 基本数据结构： 详尽讲解线性结构（数组、链表、栈、队列）和非线性结构（树、图、哈希表）的实现原理、性能特点及应用。特别关注二叉搜索树、AVL树和红黑树等平衡树的构建与维护。 图论基础与应用： 介绍图的表示方法（邻接矩阵与邻接表），以及图遍历算法（DFS与BFS）。深入分析最短路径算法（如Dijkstra和Floyd-Warshall）和最小生成树算法（如Prim和Kruskal）。 算法设计与分析： 教授如何使用大O符号（$O$）来衡量算法的时间复杂度和空间复杂度。系统介绍分治法、贪心算法和动态规划等经典算法设计范式，并通过具体实例展示它们的强大威力。 第五部分：面向对象范式与软件工程初阶 本部分将视角从底层转向更高层次的抽象与工程实践。 面向对象编程（OOP）核心思想： 深入探讨封装、继承和多态这三大支柱，辅以抽象概念的理解。解释对象、类和接口在构建复杂软件系统中的作用。 软件生命周期与质量： 简要介绍软件开发的迭代模型和瀑布模型，强调需求分析、设计、测试和维护在整个工程中的重要性。介绍单元测试和集成测试的基本概念。 本书的特点在于其内容的广度与深度的平衡。我们避免陷入特定编程语言的语法细节，而是聚焦于那些跨越时代、横亘于所有计算领域的基础性知识。通过大量精心设计的概念性问题和案例分析，本书旨在培养读者分析复杂问题、设计高效解决方案的计算思维能力，为他们未来在任何技术领域的发展奠定坚实而全面的基础。本书非常适合作为大学计算机相关专业的基础课程教材，也适合渴望系统学习计算机科学理论的自学者。

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坦白说，作为一本习题解答和实验指导的书籍，它的价值远超出了简单的“参考答案”。它更像是一份精心打磨过的学习路线图。每一章的起始，都会有一个对本章知识点核心概念的快速回顾，这个回顾不是教科书式的冗长叙述，而是高度凝练的知识提炼，像一张思维导图的骨架，帮助学习者在开始解题前快速定位重点。而随后的实验部分，往往会设置一个“挑战性目标”，激励学习者去探索超出标准要求的解决方案。我尤其喜欢书中对一些经典算法（如快速排序、二分查找）在C语言环境下实现时的性能考量，这迫使我不仅仅停留在理解算法的逻辑，更要去思考如何在具体语言的约束下优化执行效率。总而言之，这本书不只是一个工具，它更像是一个良师益友，引导我以一种更严谨、更具批判性的眼光去看待每一个C语言程序。

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从排版和视觉体验上来说，这本书的处理也达到了很高的水准。字体选择清晰易读，代码块的缩进和高亮处理得非常得当，这在长时间学习编程资料时，对于减轻眼睛疲劳至关重要。清晰的结构划分，使得查找特定知识点的对应习题变得异常方便，这对于复习和查漏补缺的工作效率提升是实实在在的好处。而且，书中对一些容易混淆的C语言关键字或运算符的解释，都配有简短但精准的侧边注解，像一位经验丰富的导师随时在旁边提供提醒。这种细致入微的设计，体现了编者对学习者痛点的深刻理解。相比我之前看过的几本大部头的参考书，这本书在保持内容深度的同时，成功地做到了“轻量化”和“高效化”，让人愿意频繁地翻阅和使用，而不是将其束之高阁。

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这本习题集的设计理念和内容深度，确实在市场上同类书籍中独树一帜。首先，从整体的编排逻辑来看，它遵循了一种非常贴合学习曲线的渐进式难度提升策略。初期的题目往往聚焦于C语言最基础的语法结构和数据类型，用非常直观的方式帮助初学者建立起对语言特性的初步认知，这点对于完全没有编程经验的读者来说，无疑是降低了入门门槛。随后，章节内容的过渡非常自然，从简单的顺序结构过渡到选择与循环，再到函数和数组，每一步都设计了足够量的巩固性练习。我尤其欣赏的是它对“实验指导”部分的重视，不仅仅是给出代码的输入输出，更深入地解释了特定实验场景下，为什么选择某种算法或数据结构是更优解，这种将理论与实践紧密结合的处理方式，使得学习不再是枯燥的死记硬背，而是充满探索乐趣的过程。那些涉及指针和内存管理的进阶章节，更是体现了编者对C语言核心难点的深刻把握，他们没有回避这些难题，而是通过精心设计的案例，将抽象的概念可视化，让读者能够真正“看到”数据在内存中的流动。

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阅读和使用这套习题集的过程中，我深切感受到了一种不同于标准教材的“实战导向”。许多习题的场景设计得非常贴近实际工程中的常见问题，比如文件I/O操作的复杂性处理、结构体与联合体的应用边界探讨，甚至是基础的调试技巧训练，都被巧妙地融入了题目之中。这让我不再感觉自己只是在完成一套“为了测试而测试”的练习题，而是在逐步构建自己的工程思维库。更值得称道的是，它的解答部分，并非是冷冰冰的正确答案。它提供了多套解法，并对不同解法的性能进行了简要的对比分析，这对于培养一个合格的程序员至关重要——理解“为什么”比知道“是什么”更为重要。我记得有一道关于链表逆转的题目，书中不仅展示了经典的迭代法，还展示了递归法的实现，并且细致地分析了两者在空间复杂度上的差异，这种深度的剖析，极大地拓宽了我的思路，让我意识到编程解决问题的方式是多元且需要权衡的。

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这本书最让我印象深刻的，是它对编程规范和良好习惯的潜移默化培养。在很多习题的参考实现中，作者不仅仅满足于让代码跑起来，还会关注到变量命名是否具有语义性、注释是否恰当、以及是否存在潜在的缓冲区溢出风险等。这些细节在初学阶段很容易被忽略，但却是区分普通代码和专业代码的关键所在。通过长期模仿和实践这些范例，我发现自己的编码风格也在无形中得到了提升。例如，书中反复强调了在处理动态内存分配（malloc/free）时，必须进行释放的必要性，并提供了一些如何避免内存泄漏的经典陷阱分析。这种对“工程健壮性”的早期灌输，无疑为我未来深入学习更复杂的系统编程打下了坚实的基础，避免了未来因不良习惯而导致的难以排查的Bug。

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