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出版者:

作者:刘振安

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:19.0

装帧:

isbn号码:9787312009112

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• 编程
• C＋＋
• C++
• 程序设计
• 编程
• 计算机科学
• 算法
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《量子计算导论：原理、算法与前沿》 内容简介 本书旨在为具有一定数学和物理基础的读者提供一个全面而深入的量子计算领域入门指南。我们聚焦于量子力学的基本原理如何转化为可操作的计算模型，并详细阐述当前最前沿的量子算法和硬件实现技术。本书的结构力求清晰，从理论基石稳步推向实际应用，旨在帮助读者构建坚实的理论框架，并洞察未来计算范式的变革方向。 第一部分：量子力学基础与信息编码 本部分是理解量子计算的基石。我们不会陷入过于艰深的理论物理细节，而是精确地提炼出对信息科学至关重要的量子概念。 第一章：经典信息论的回顾与局限 本章首先回顾经典比特（Bit）的性质，如确定性、存储方式和逻辑门操作。随后，我们探讨经典计算在处理某些特定问题（如大数因子分解和复杂系统模拟）时所面临的指数级复杂度瓶颈，为引入量子计算的必要性奠定基础。 第二章：量子态与叠加原理 详细介绍量子比特（Qubit）的概念，这是量子信息的基本单元。我们使用狄拉克符号（Bra-Ket Notation）来规范化地描述量子态，重点解释“叠加态”这一核心特性。通过简单的二维希尔伯特空间实例，读者将理解一个量子比特如何同时表示0和1的概率组合。我们还会讨论量子态的归一化条件及其物理意义。 第三章：量子纠缠——超越经典关联 纠缠态是量子计算区别于经典计算的最强大资源之一。本章深入探讨双量子比特系统中的纠缠现象，特别是贝尔态（Bell States）的构造与测量特性。我们将区分经典关联与量子纠缠的本质差异，并初步探讨“量子隐形传态”（Quantum Teleportation）的原理模型，展示纠缠态在信息传输中的潜在能力。 第四章：量子测量与波函数坍缩 测量是连接量子世界与宏观观测的桥梁。本章详细阐述概率诠释（Born Rule），解释测量如何导致量子态的“坍缩”。我们还会讨论不确定性原理在信息处理中的体现，以及如何设计操作来最小化测量带来的信息损失，或如何利用测量作为计算步骤的一部分。 第二部分：量子逻辑门与电路模型 本部分将抽象的量子态转化为可操作的计算结构，即量子电路。 第五章：单量子比特门操作 介绍构成量子电路的基本单元——单比特量子门。这包括基础的泡利门（X, Y, Z）、哈达玛门（Hadamard Gate）及其在产生均匀叠加态中的关键作用。我们用酉矩阵来表示这些门，强调量子计算的演化过程必须是可逆的（幺正演化）。 第六章：多量子比特门与通用性 重点介绍如何构造和应用多量子比特门，特别是受控非门（CNOT）和受控-Z（CZ）门。我们论证了Hadamard门、相移门（Phase Gates）以及CNOT门组成的集合构成了一组“通用量子门集”，即任何有限的量子计算都可以用这些门序列来实现。 第七章：量子电路设计与模拟 本章教授如何将一个计算任务分解为一系列量子门的序列，即构建量子电路图。读者将学习如何使用矩阵乘法来推导特定电路的最终输出态，并初步接触使用经典计算机模拟小型量子电路的方法和其固有的局限性（指数级资源需求）。 第三部分：核心量子算法 本部分是本书的精华，介绍那些在特定问题上展现出超越经典算法潜力的著名量子算法。 第八章：Deutsch-Jozsa 算法与并行性 作为最早的量子算法之一，Deutsch-Jozsa算法简洁地展示了量子并行性（Quantum Parallelism）的概念。本章将详细剖析其工作流程，对比经典和量子算法在确定函数性质上的查询次数差异，尽管其应用领域有限，但对理解量子加速至关重要。 第九章：秀尔算法（Shor's Algorithm） 这是量子计算领域最具影响力的算法。我们系统地分解秀尔算法的两个核心部分：一是量子里的“周期查找”子程序（基于量子傅里叶变换 QFT），二是经典后处理。本章将详细推导如何利用QFT高效地找到模指数运算的周期，从而破解RSA加密体系。 第十章：格罗弗搜索算法（Grover's Algorithm） 本章专注于非结构化数据库搜索问题。我们将详细解释格罗弗算法中“振幅放大”的核心机制，即如何通过迭代地应用格罗弗迭代器（Grover Iteration）来系统性地提高目标解的概率幅度，实现 $O(sqrt{N})$ 的二次加速。 第十一章：变分量子本征求解器（VQE）与量子近似优化算法（QAOA） 鉴于当前NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）设备的限制，本章转向混合量子-经典算法。VQE和QAOA是针对量子化学模拟和组合优化问题的关键框架。我们将探讨如何利用参数化量子电路（Ansatz）与经典优化器交替迭代，以在噪声环境中寻找问题的近似最优解。 第四部分：量子硬件与未来展望 本部分将视角从纯理论转向物理实现，讨论当前主导的硬件平台和面临的工程挑战。 第十二章：主流量子计算架构 全面概述当前主流的物理实现方案。重点介绍超导量子比特（Transmon Qubits）的原理、优缺点及其在IBM和Google平台上的应用；离子阱（Trapped Ions）的精度优势；以及光子、拓扑量子比特等新兴技术路线。 第十三章：退相干与错误修正 量子计算面临的最大挑战是环境噪声导致的退相干（Decoherence）。本章详细解释退相干的物理机制（如弛豫和去相位），并系统介绍量子错误修正（Quantum Error Correction, QEC）的基本概念，如表面码（Surface Codes）和阈值定理，这是实现容错量子计算（Fault-Tolerant Quantum Computation）的必经之路。 第十四章：量子计算的实际应用与展望 总结量子计算在材料科学、药物发现、金融建模和人工智能等领域的潜在颠覆性应用。最后，本书将以对量子霸权（Quantum Supremacy）的讨论收尾，并展望在未来十年内，从NISQ时代迈向通用容错量子计算机的发展路线图与所需的技术突破。 本书配有大量数学推导、图示和练习题，以巩固读者的理解。它不仅是一本教科书，更是一份通往下一代计算科学前沿的行动指南。

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这本书的封面设计倒是挺吸引人的，沉静的蓝色搭配着简洁的字体，一看就给人一种扎实、严谨的感觉。我拿到它的时候，正是我刚接触编程不久，对C++这个语言充满了好奇又带着一丝畏惧。我记得当时我找了好几本书，在书店里翻来覆去地比较，最后选择《C++程序设计》，主要是被它目录里清晰的章节划分和看似由浅入深的结构所打动。我当时的想法是，既然是入门，就得选一本能够一步一步引导我的书，而不是上来就丢一堆复杂的概念。我尤其看重它是否能帮助我建立起对C++基本概念的理解，比如变量、数据类型、运算符、控制流这些最基础的东西。我也希望它能涵盖一些面向对象编程的思想，因为我听说C++最强大的地方就在于此，如果没有这方面的铺垫，我总觉得学到的东西会不够深入。这本书的排版也比较舒服，字体大小适中，行间距也合理，长时间阅读不会觉得眼睛疲劳。而且，书中似乎用了不少图示或者流程图来解释一些抽象的概念，这对我这种视觉型学习者来说，是极大的福音。我当时最担心的就是编程语言的学习过程中，会遇到大量的理论知识，枯燥乏味，难以消化。所以，当我在书店里看到这本书的目录时，那种扑面而来的“这是一本能带我入门并逐步深入的书”的感觉，让我毫不犹豫地选择了它。我对这本书的期望，就像是在迷雾中寻找方向，希望它能像一盏明灯，指引我走出迷茫，踏入C++编程的奇妙世界。我至今还记得我当时翻阅时，看到那些代码示例，虽然很多还不懂，但那种“原来代码是这样写的”的初步认知，已经让我充满了学习的动力。

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这本书的纸质摸起来很舒服，不是那种廉价的印刷纸，而是有点韧性，书页也不会轻易卷边。我当时买这本书的时候，我身边已经有不少朋友在学习C++了，他们有的推荐了国外的经典教材，有的则推荐了国内一些比较老的著作。我之所以最终选择《C++程序设计》，是因为我在网上查阅了一些资料，很多人都提到这本书在概念的引入上做得比较到位，而且语言风格也比较亲切，不像一些技术书籍那样生硬晦涩。我记得我拿到书后的第一件事就是翻看目录，看它是否覆盖了我当时最想了解的一些核心内容，比如函数、指针、数组、结构体等等。我特别关注的是，这本书在讲解这些概念的时候，是否能够结合实际的应用场景，让我明白这些知识点到底有什么用，而不是仅仅停留在理论层面。我还记得我当时对“指针”这个概念特别的头疼，听别人说起来就觉得很神秘，很复杂。我当时最希望这本书能够把指针讲得浅显易懂，让我能够真正理解它的原理和用法。此外，我也期望它能有一些关于如何调试程序，如何解决常见编程错误的指导，因为我知道在编程过程中，遇到bug是常有的事情。这本书的厚度也适中，不像有些大部头的书，让人望而却步，但内容又显得不够充实。我觉得它给人的感觉是“刚刚好”，既有足够的深度，又不会让人觉得负担过重。我还挺喜欢它在每章结尾附带的练习题，我觉得这些练习题能够帮助我巩固当天学习的内容，让我能够及时发现自己的薄弱环节。

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这本书的纸质触感非常好，翻页的时候不会有沙沙的声音，是一种很柔和的体验。我选择《C++程序设计》这本书，是因为我当时对游戏开发产生了浓厚的兴趣，而C++是游戏开发领域中非常重要的一门语言。我知道C++的学习难度不小，所以我迫切地需要一本能够系统地梳理知识体系，并且能够提供足够多的练习和案例的书籍。我记得我当时重点查看了目录中关于“面向对象编程”、“继承”、“多态”以及“模板”等章节，因为我知道这些是C++的精髓所在，也是实现复杂功能的基础。我希望这本书能够用深入浅出的方式讲解这些概念，并且通过生动的例子让我理解它们的应用场景。此外，我也非常关注书中关于“STL”的讲解，希望能从中学习到如何高效地使用各种数据结构和算法。这本书的印刷质量也很高，代码部分的排版清晰，易于辨认。我当时还翻阅了其中关于“异常处理”的部分，感觉讲解得很全面，也让我认识到了在编写健壮程序方面的重要性。

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这本书的封面设计很有艺术感，不是那种典型的技术书籍的风格，反而带有一种哲学思辨的气息。我拿到《C++程序设计》这本书时，我正处在一个选择学习哪种编程语言的十字路口。我听说了Java、Python、C#等等，但最终还是被C++的强大性能和广泛应用所吸引。我知道C++是一门相对复杂的语言，所以我当时非常看重书籍的“指导性”。我希望这本书能够像一位经验丰富的导师，能够在我学习的初期就告诉我“应该怎么学”，而不是让我自己去摸索。我记得我当时特别关注书中的“引言”部分，看看作者是如何阐述C++的特点和学习方法的。我希望这本书能够给我一个清晰的学习路线图，让我知道接下来应该学习什么，应该掌握哪些关键点。我还特别留意了书中对于“数据结构”和“算法”的讲解，因为我知道这些是编程的基础，也是提升编程能力的关键。我希望这本书能够在这方面提供一些入门的介绍，并且通过实例来演示。这本书的装帧也很精美，拿在手里很有分量，让我觉得它是一本“有内涵”的书。我还记得我当时翻阅的时候，注意到书中对一些底层原理的解释，比如内存管理、编译过程等等，这让我对C++有了更深的敬畏之情。我非常期待这本书能够帮助我理解C++的“精髓”，而不是仅仅停留在表面语法。

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这本书的厚度适中，既包含了足够的知识量，又不会让人觉得过于庞杂而难以消化。我选择《C++程序设计》这本教材，是因为我当时在学习编程的过程中，接触到了很多不同的语言，但我被C++在性能上的优势以及在各个领域的广泛应用所吸引。我知道C++的学习过程会充满挑战，所以我需要一本能够系统地讲解从基础语法到高级特性的书籍，并且能够提供充足的实践指导。我记得我当时非常关注目录中关于“类和对象”以及“泛型编程”的章节，因为我知道这些是C++的核心概念，能够极大地提升编程的效率和代码的复用性。我希望这本书能够用清晰的语言解释这些概念，并且通过丰富的示例来展示它们的实际应用。此外，我也希望这本书能够给我一些关于“STL（标准模板库）”的详细介绍，因为我知道STL是C++中最强大、最实用的工具之一，掌握它可以让我事半功倍。这本书的印刷质量很好，字迹清晰，图片也比较生动，阅读体验很舒适。我还记得我当时翻阅的时候，看到了一些关于“并发编程”和“多线程”的介绍，这让我对C++在高性能计算和系统级编程方面的应用充满了兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计采用了比较沉稳的色调，给人一种专业、可靠的感觉。我之所以选择《C++程序设计》这本教材，是因为我在大学期间，C++是我的必修课程，而这本书就是我们学校推荐的指定教材。我知道C++是一门非常重要的编程语言，掌握它对于我理解计算机底层原理和进行高性能计算至关重要。我当时最希望这本书能够帮助我打下扎实的C++基础，理解它的核心概念，并且能够熟练运用其语法和特性。我记得我当时特别关注书中的“指针”和“内存管理”的章节，因为这是C++的难点，也是精髓所在。我希望这本书能够用清晰易懂的方式解释这些复杂的概念，并且提供足够的练习来巩固。此外，我也希望这本书能够引导我理解C++的面向对象特性，比如类、继承、多态等，并且能够让我学会如何设计和编写面向对象的程序。这本书的排版也很优秀，代码示例的缩进和高亮都很规范，非常便于阅读和理解。我还记得我当时对书中关于“函数重载”和“运算符重载”的讲解印象深刻，这让我感受到了C++的灵活性和强大之处。总的来说，我对这本书的期望就是它能够成为我C++学习之路上的一个坚实基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装订非常牢固，打开的时候不会有松散的感觉，给人一种品质感。我当时选择《C++程序设计》这本书，主要是因为我听说C++是许多大型项目和游戏开发的首选语言，而我当时就想成为一名能够开发复杂软件的程序员。我清楚地知道C++的学习曲线会比较陡峭，所以我需要一本能够系统性地梳理知识点，并且能够帮助我克服困难的书。我记得我当时重点看了目录，看它是否涵盖了从基础语法到高级特性的完整体系，比如模板、STL、异常处理等。我尤其关注的是，这本书在讲解过程中，是否能够提供足够的实战案例，让我能够理解理论知识是如何应用到实际项目中的。我当时对“面向对象编程”的概念非常感兴趣，希望这本书能够深入浅出地解释继承、封装、多态等核心概念，并且通过例子展示如何设计和实现面向对象的程序。此外，我还希望这本书能够给我一些关于如何优化代码性能和提高代码安全性的指导，因为我知道这是C++的强项。这本书的纸张印刷也很清晰，即使是密集的代码，也能够看得清楚。我当时还翻阅了其中关于“STL”的部分，感觉讲解得比较细致，涵盖了不少常用的容器和算法，这让我对接下来的学习充满了期待。

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这本书的封面上没有过多的修饰，给人一种返璞归真的感觉，专注于内容本身。我当初之所以选择《C++程序设计》这本书，是因为我听闻C++是计算机科学领域的一门基础语言，学习它能够帮助我更深入地理解计算机的工作原理。我当时对编程完全是门外汉，对C++的了解更是少之又少，所以我特别需要一本能够从零开始，循序渐进地引导我的教材。我记得我当时非常看重这本书的“前言”和“绪论”部分，希望从中能够了解C++的特点，学习方法，以及它在计算机科学中的地位。我期待这本书能够给我一个清晰的学习路径，让我知道如何一步一步地掌握C++的语法和特性。我还特别关注书中关于“数据类型”、“变量”、“运算符”等基础概念的讲解，希望它能够用最简单明了的方式解释清楚，避免一开始就给我留下晦涩难懂的印象。这本书的排版也很紧凑，但又不至于拥挤，让人感觉内容非常充实。我还记得我当时翻阅的时候，注意到书中对一些“关键字”的解释都非常到位，并且配有小例子，这让我觉得它是一本非常细致的书。

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这本书的外包装很朴素，没有花里胡哨的图案，就是简单的书名和作者信息，但恰恰是这种简洁，让我觉得它更专注于内容本身。我当时选择《C++程序设计》的另一个重要原因，是它被很多初学者誉为“入门的经典”。我当时对C++的了解几乎为零，听说的都是它很强大，也很复杂。我非常担心一开始就被过于高深的概念给吓退。所以我一直在寻找一本能够循序渐进，一步一步引导我入门的书。这本书的目录结构就显得非常有条理，从最基础的语法开始，逐步深入到类、对象、继承、多态等面向对象的概念。我记得我当时对“类”和“对象”这两个概念一直很模糊，总觉得它们是抽象的，难以理解。我当时最期盼的就是这本书能用简单易懂的例子，把我彻底讲明白。我还特别留意了书中代码示例的编写风格，希望它能够清晰、规范，具有良好的可读性，这样我也能在模仿中学习到好的编程习惯。另外，这本书的纸张质量也挺不错的，翻阅起来手感很好，而且印刷清晰，文字锐利，长时间看书也不会觉得刺眼。我当时还特意翻看了它的一些章节，看看它的讲解方式是否生动有趣，会不会把枯燥的知识点讲得像故事一样引人入胜。虽然我当时对C++的很多细节都不了解，但这本书的整体感觉，让我觉得它是一本值得信赖的、能够帮助我打下坚实编程基础的书。

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这本书的封面设计采用了简洁而有力的线条，给人一种现代感和专业感。我选择《C++程序设计》这本书，是因为我当时在学习过程中，对C++的底层原理和高性能特性产生了浓厚的兴趣。我知道C++是一门非常强大的语言，但也意味着它的学习过程可能会比较艰辛。所以我需要一本能够深入讲解C++核心概念，并且能够帮助我理解其底层机制的书籍。我记得我当时特别关注目录中关于“指针”、“内存管理”以及“预处理器”等章节，因为我知道这些是理解C++底层运作的关键。我希望这本书能够用清晰的逻辑和详细的解释，帮助我掌握这些复杂的概念。此外，我也非常看重书中关于“文件操作”和“输入输出流”的讲解，因为这些是进行程序交互的基础。这本书的纸张质量和印刷都很好，使得长时间的阅读也不会感到疲劳。我还记得我当时翻阅的时候，注意到书中对一些“宏定义”的解释，以及如何利用它们来提高代码的可读性和可维护性，这让我对C++的灵活性有了更深的认识。

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