Concepts, Techniques, and Models of Computer Programming

Concepts, Techniques, and Models of Computer Programming pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:The MIT Press
作者:Peter Van Roy
出品人:
页数:936
译者:
出版时间:2004-2-20
价格:USD 78.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780262220699
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机科学
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具体描述

This innovative text presents computer programming as a unified discipline in a way that is both practical and scientifically sound. The book focuses on techniques of lasting value and explains them precisely in terms of a simple abstract machine. The book presents all major programming paradigms in a uniform framework that shows their deep relationships and how and where to use them together. After an introduction to programming concepts, the book presents both well-known and lesser-known computation models ("programming paradigms"). Each model has its own set of techniques and each is included on the basis of its usefulness in practice. The general models include declarative programming, declarative concurrency, message-passing concurrency, explicit state, object-oriented programming, shared-state concurrency, and relational programming. Specialized models include graphical user interface programming, distributed programming, and constraint programming. Each model is based on its kernel language--a simple core language that consists of a small number of programmer- significant elements. The kernel languages are introduced progressively, adding concepts one by one, thus showing the deep relationships between different models. The kernel languages are defined precisely in terms of a simple abstract machine. Because a wide variety of languages and programming paradigms can be modeled by a small set of closely related kernel languages, this approach allows programmer and student to grasp the underlying unity of programming. The book has many program fragments and exercises, all of which can be run on the Mozart Programming System, an Open Source software package that features an interactive incremental development environment.

《算法的艺术:从抽象到实现》 本书深入探索算法的本质,揭示其在计算机科学中的核心地位。我们将穿越算法思维的抽象殿堂,一步步理解问题分解、模式识别、抽象建模等关键思想,并将其转化为高效、优雅的解决方案。 第一部分:算法的基石 问题的本质与建模: 学习如何清晰地界定计算问题,并将其转化为计算机能够理解的数学模型。我们将探讨不同类型的问题,如搜索、排序、图论问题等,并学习如何选择合适的抽象工具来刻画它们。 数据结构的智慧: 数据结构是算法的血肉。我们将回顾并深入分析线性结构(数组、链表)、树形结构(二叉树、堆、B树)、图结构等,理解它们各自的优缺点以及在不同场景下的适用性。重点在于理解数据结构与算法之间的协同作用。 递归与分治的力量: 掌握递归思维,学会将复杂问题分解为更小的、同质的子问题,并利用分治策略来构建高效的解决方案。我们将通过经典的分治算法,如归并排序、快速排序、Strassen矩阵乘法等,来深刻体会这种设计范式。 动态规划的精妙: 深入理解动态规划的核心思想——最优子结构和重叠子问题。我们将学习如何构建状态转移方程,并解决一系列经典的动态规划问题,如背包问题、最长公共子序列、最短路径等,体验其“以空间换时间”的智慧。 第二部分:算法的设计范式与技巧 贪心算法的直觉: 探讨贪心算法的设计思路,即在每一步都做出局部最优选择,期望最终得到全局最优解。我们将分析贪心算法适用的条件,并通过活动选择、霍夫曼编码、最小生成树(Prim和Kruskal算法)等实例来巩固理解。 回溯法的系统探索: 学习回溯法如何通过深度优先搜索的方式,在问题的解空间中进行系统搜索,寻找所有可能的解。我们将通过N皇后问题、数独求解、组合问题等,掌握回溯法的实现框架和剪枝技巧。 分支限界法的优化求解: 引入分支限界法,作为一种更高效的求解优化问题的方法。我们将理解如何通过限界函数来剪枝,避免不必要的搜索,并将其应用于旅行商问题、0-1背包问题等。 网络流与匹配: 探讨网络流算法的强大能力,包括最大流、最小割等问题,并学习如何将其应用于各种匹配问题,如二分图的最大匹配。我们将介绍Ford-Fulkerson算法及其改进算法。 第三部分:算法的分析与优化 渐进分析与复杂度: 深入理解时间复杂度和空间复杂度,掌握大O、大Ω、大Θ等渐进符号的含义,并学会分析算法的渐进性能。 平均情况与最坏情况分析: 区分平均情况和最坏情况下的算法性能,并学习如何对不同算法进行更精细的性能评估。 概率算法与随机化: 介绍概率算法的概念,以及如何在算法设计中引入随机性来提高效率或简化实现。我们将探讨如随机选择、某些图算法等。 近似算法的现实考量: 在NP-hard问题面前,近似算法提供了实用的解决方案。我们将学习如何设计和分析近似算法,理解其近似比的概念。 第四部分:算法在特定领域的应用 图算法的广度与深度: 除了前面提到的,我们将进一步深入图算法,包括深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)的应用,拓扑排序,强连通分量,以及更复杂的匹配算法。 字符串匹配的艺术: 学习经典的字符串匹配算法,如KMP算法、Boyer-Moore算法,理解其高效匹配的原理。 计算几何基础: 触及计算几何的入门概念,如凸包、点在多边形内判断等,为理解更复杂的几何算法打下基础。 本书强调理论与实践的结合,通过大量的伪代码示例、图示和练习题,帮助读者将抽象的算法概念内化为解决实际问题的强大工具。无论你是初学者还是有一定基础的开发者,本书都将是你精进算法功力的宝贵指南,带领你领略算法之美,掌握解决复杂计算挑战的关键钥匙。

作者简介

Peter Van Roy is Professor in the Department of Computing Science and Engineering at Université catholique de Louvain, at Louvain-la-Neuve, Belgium.

Seif Haridi is Professor of Computer Systems in the Department of Microelectronics and Information Technology at the Royal Institute of Technology, Sweden, and Chief Scientific Advisor of the Swedish Institute of Computer Science.

目录信息

读后感

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这是一本和SICP有相似内容的书,粗略的浏览一下,书中设计到多种计算模型, 而这些计算模型都仅仅在SICP中作为介绍性的进行阐述,而在这本书上更具备体系化,我们可以将其称之为: 编程范式(programming paradigm)的东西。

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托马斯·库恩在「科学革命的结构」中提到一个非常让人惊讶的观点:常规科学不过是致力于求解当前的某一知识领域中留下来的谜题,并非以创新为目标;它的目的不在事实或理论的新颖性。那一个不以创新为日常工作目标的领域是怎么做到持续的突破更新迭代的呢?答案也正在于这种工...  

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之前读过sicp以及和sicp比较相近的plai,所以虽然很早之前就知道这本书但一直没有下决心来读,怕是和sicp内容相近。如果因为这样的想法而错过这本书,那我一定会相当的遗憾了。 几年前刚开始接触funtional programming的时候感觉相当的震撼,原来程序是可以这么写...  

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托马斯·库恩在「科学革命的结构」中提到一个非常让人惊讶的观点:常规科学不过是致力于求解当前的某一知识领域中留下来的谜题,并非以创新为目标;它的目的不在事实或理论的新颖性。那一个不以创新为日常工作目标的领域是怎么做到持续的突破更新迭代的呢?答案也正在于这种工...  

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之前读过sicp以及和sicp比较相近的plai,所以虽然很早之前就知道这本书但一直没有下决心来读,怕是和sicp内容相近。如果因为这样的想法而错过这本书,那我一定会相当的遗憾了。 几年前刚开始接触funtional programming的时候感觉相当的震撼,原来程序是可以这么写...  

用户评价

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拿到这本书,我第一时间翻阅了目录,看到了诸如“状态与并发”、“类型系统”、“面向对象设计”、“函数式编程”等章节标题。光是这些章节名,就足以让我对书的内容产生浓厚的兴趣。我一直认为,在掌握了一门或几门具体的编程语言之后,深入理解编程语言背后的“模型”至关重要。这些模型,如状态机、actor模型、lambda演算等,构成了我们理解程序行为的框架。我非常期待书中能够清晰地阐述这些模型是如何运作的,以及它们如何影响我们编写代码的方式。例如,在“状态与并发”这一章,我希望能够学到如何有效地管理共享状态,如何设计无锁数据结构,以及如何利用并发原语来编写安全且高效的多线程程序。同样,“类型系统”这一章,我期待能够深入了解不同类型系统的哲学,以及它们如何帮助我们在编译时捕获错误,提升代码的健壮性。这本书似乎提供了一个绝佳的机会,让我能够跳出具体语言的束缚,从更抽象、更本质的层面去理解编程的本质。

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这本书的封面设计简洁大方,没有太多花哨的元素,纯粹的文字排版透露出一种严谨和学术的气息。刚拿到手时,我并没有立刻翻开,而是先仔细端详了封面上的书名。"Concepts, Techniques, and Models of Computer Programming"——这几个词组合在一起,给我的第一印象是它是一本深度探讨计算机编程底层原理的书籍。我不禁联想到自己曾经在学习某个新的编程语言或框架时,遇到的那些虽然能用,但对其背后机制却知之甚少的困惑。很多时候,我们只是机械地遵循教程,组合API,却很少深入思考“为什么”这样写是正确的,“为什么”这种设计能够达到预期的效果。这本书的标题似乎在承诺,它将带领读者拨开表面的迷雾,去理解那些构成我们日常编程活动的基石。我甚至开始想象,书中的内容可能会涉及诸如内存管理、并发模型、抽象层次、类型系统等一些我曾经觉得艰涩但又充满魅力的概念。它或许不是一本教你如何快速掌握一门特定语言的速成指南,而更像是一份深入剖析编程思想的宝典,适合那些希望提升自身编程内功,真正理解计算机科学精髓的读者。这种对“深度”的追求,在如今充斥着快速迭代、浅尝辄止的编程书籍市场中,显得尤为可贵。我期待它能给我带来不一样的视角,让我对“编程”这个词有更深刻的认知。

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翻开书页,一股淡淡的油墨香混合着纸张的触感,瞬间将我带入了另一个时空。序言部分,作者用一种极其坦诚的语气,阐述了他创作这本书的初衷和期望。他没有回避编程领域存在的各种复杂性和挑战,反而直言不讳地指出了许多开发者在成长过程中可能遇到的瓶颈。他强调,真正的编程能力,不仅仅在于熟练运用工具,更在于深刻理解工具背后的原理,以及如何构建优雅、高效、可维护的代码。这段序言让我深感共鸣,它就像一位经验丰富的导师,在尚未开始讲解具体内容之前,就先为我描绘了一幅清晰的学习蓝图,并激励我勇敢地去探索那些看似困难的领域。我被作者那种对知识的敬畏以及对传道授业的热情所打动,这使得我对即将展开的书本内容充满了好奇和期待。这种引导式的开篇,成功地消除了我对可能出现的艰深理论的畏惧,反而激起了我挑战自我的欲望。我想,这本书不仅仅是一本技术书籍,更是一次思想的启迪之旅,它鼓励我从更宏观的角度去审视编程,去思考如何成为一个更优秀的程序员。

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我个人一直对编程语言的设计哲学和演变历程有着浓厚的兴趣,这本书的标题恰好触及了我关注的重点。我希望它能深入剖析不同编程范式的核心思想,比如命令式、函数式、面向对象等,并探讨它们各自的优缺点以及适用场景。我期望书中能够详细讲解诸如作用域、闭包、高阶函数、模式匹配、惰性求值等这些能够显著提升代码表达力和效率的概念,并且用清晰的例子来阐述它们在实际编程中的应用。同时,我也期待书中能够涉及一些更底层的概念,例如虚拟机、垃圾回收机制、线程模型、内存模型等,这些都是理解高性能和高并发编程的关键。如果书中能触及一些关于程序验证、形式化方法的内容,那就更妙了,这将帮助我建立更严谨的逻辑思维,并写出更可靠的代码。我希望这本书能够提供一个统一的框架,将这些分散的知识点串联起来,形成一个完整的知识体系,让我能够举一反三,触类旁通。

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作为一个已经工作多年的开发者,我一直在思考如何才能突破现有的技术瓶颈,进入一个更高的层次。市面上很多书籍都专注于某个特定的技术栈,或者教授一些“技巧”,但真正能够帮助我理解“为什么”的书籍却不多。这本书的标题——“Concepts, Techniques, and Models of Computer Programming”,让我看到了希望。我希望它能够深入探讨编程中的一些普适性概念,这些概念往往是跨语言、跨平台的。例如,关于“模型”的部分,我期待能够看到一些关于程序执行模型、数据流模型、控制流模型等的详细阐述,以及它们如何指导我们设计出更优的程序结构。我还希望它能够介绍一些高级的“技术”,这些技术不仅仅是某个语言的语法特性,而是更深层次的编程思想,例如如何进行抽象,如何进行分解,如何进行组合。我希望这本书能帮助我建立一套更系统、更全面的编程知识体系,从而在面对复杂问题时,能够有更清晰的思路和更有效的解决方案。

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说啥呢,看不懂

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说啥呢,看不懂

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看到第9章了,搁置之,后面那些有空再看吧,因为兴趣不大了。与其勉强看完,不如暂别

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介绍的太宽泛。到是可以当梳理知识的线索。

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外行用来学习的,能理解逻辑,具体的细节没法深究了

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