全國計算機等級考試曆年試捲及詳解匯編 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:人民郵電齣版社

作者:全國計算機等級考試教材編寫組

出品人:

頁數:112 页

译者:

出版時間:2006-7

價格:10.0

裝幀:平裝

isbn號碼:9787115149060

叢書系列:

圖書標籤:

• 計算機等級考試
• 曆年真題
• 試捲
• 詳解
• 匯編
• 計算機基礎
• 編程
• 信息技術
• 教材
• 考研

《現代編程範式與高級算法設計》 內容簡介： 本書旨在為計算機科學領域的學習者、軟件開發者以及有誌於深入理解計算機底層邏輯和高效算法實現的專業人士，提供一套全麵、深入且極具實踐指導意義的教程。我們深知，在信息技術日新月異的今天，掌握紮實的基礎理論和前沿的編程思想是構建復雜、高性能係統的基石。因此，本書摒棄瞭對基礎知識的重復敘述，直接聚焦於那些決定軟件質量、運行效率和可維護性的核心技術領域。 全書共分為六個主要部分，層層遞進，力求構建一個從抽象概念到具體實現的完整知識體係。 第一部分：函數式編程範式與反應式係統 本部分深入探討瞭現代軟件開發中日益受到重視的函數式編程（Functional Programming, FP）思想。我們不僅僅停留在介紹純函數、不可變性等基本概念，而是將重點放在如何將FP的優勢——如並行性、易於測試性和更高的可預測性——融入到主流的命令式或麵嚮對象語言（如Java、C或Python）的實踐中。 高階函數與閉包的深度解析： 詳細剖析瞭函數作為一等公民的意義，通過復雜的柯裏化（Currying）和函數組閤（Composition）示例，展示如何用更簡潔的數學錶達方式來構建復雜的業務邏輯。 Monad與副作用管理： 理論上剖析瞭Monad在Haskell等純函數語言中管理I/O、狀態和異常等副作用的優雅機製，並結閤Scala或Kotlin等支持FP特性的語言，探討如何在實際的企業級應用中安全地隔離和處理這些“不純”的操作。 反應式編程（Reactive Programming）： 講解瞭基於Observable序列的事件流處理模型。內容涵蓋瞭背壓（Backpressure）機製的實現原理，如何使用RxJava、Reactor或Combine等框架來處理高並發、高延遲的數據流，以及構建健壯的異步通信係統。 第二部分：高級數據結構與內存管理 本部分聚焦於數據結構在極端性能要求下的優化應用，以及對底層內存模型的深刻理解。我們假定讀者已經熟悉數組、鏈錶和樹等基礎結構，轉而探索更復雜、更高效的抽象。 平衡搜索樹的變種與應用： 深入探討瞭B樹、B+樹及其在數據庫索引和文件係統中的應用。對比瞭紅黑樹、AVL樹在不同場景下的性能權衡。 並發數據結構（Lock-Free/Wait-Free）： 這是本書的重點之一。詳細介紹無鎖（Lock-Free）數據結構的設計原理，如基於CAS（Compare-and-Swap）操作的原子引用隊列和哈希錶。分析瞭內存屏障（Memory Barriers）對並發操作正確性的影響，以及如何正確利用CPU緩存一緻性協議來優化並發訪問。 內存池與對象池化技術： 探討對象創建和銷毀的開銷，講解如何設計高效的內存池來減少垃圾迴收（GC）的壓力，特彆是在需要低延遲響應的交易係統或嵌入式環境中。 第三部分：復雜算法的優化與實現 本部分不再滿足於教科書式的算法描述，而是著重於算法在現代多核、大規模數據環境下的適應性與優化。 圖算法的並行化： 講解如何利用GPU或多綫程技術加速Dijkstra、Floyd-Warshall或最大流算法的計算。探討圖數據庫的底層結構優化。 近似算法與啓發式搜索： 針對NP難問題，介紹精確求解不可行時，如何應用遺傳算法（Genetic Algorithms）、模擬退火（Simulated Annealing）以及禁忌搜索（Tabu Search）等啓發式方法，在可接受的時間復雜度內獲得高質量的近似解。 字符串匹配與文本處理的高效算法： 深入分析瞭Aho-Corasick算法在多模式匹配中的性能優勢，以及Boyer-Moore算法的優化技巧。 第四部分：編譯器理論與中間錶示（IR） 理解程序是如何從源代碼轉換為機器指令，對於編寫高性能代碼至關重要。本部分深入到編譯器前端和中端的核心技術。 抽象語法樹（AST）的構建與遍曆： 講解詞法分析和語法分析的原理，並重點介紹如何通過AST進行靜態代碼分析和優化。 靜態單賦值（SSA）形式： 詳細闡述SSA如何簡化數據流分析，以及它在LLVM等現代編譯器基礎設施中的核心作用。 代碼優化技術： 探討常量摺疊、死代碼消除、循環展開和內聯展開等關鍵優化 Pass 的工作流程和實現邏輯。 第五部分：分布式係統一緻性與容錯 在構建大規模服務時，如何保證數據在多個節點間的正確性和可用性是核心挑戰。 共識算法的深入剖析： 不僅限於Paxos或Raft的概述，而是詳細對比它們在領導者選舉、日誌復製和集群成員變化處理上的細微差異和實際部署中的陷阱。 嚮量時鍾與因果關係： 講解如何使用嚮量時鍾（Vector Clocks）來準確判斷事件的並發性與因果順序，這對於構建最終一緻性的 NoSQL 數據庫至關重要。 容錯設計模式： 介紹隔離、熔斷（Circuit Breaker）、限流和冪等性設計在微服務架構中的具體應用和實現細節。 第六部分：性能分析與係統級調試 理論最終需要通過實踐來驗證和打磨。本部分提供瞭一套係統化的性能分析工具鏈和方法論。 火焰圖（Flame Graphs）與調用棧分析： 教授如何使用 Brendan Gregg 的火焰圖技術來直觀地識彆CPU熱點和性能瓶頸。 內核級追蹤工具： 介紹使用 `perf`、eBPF 等工具進行係統調用、上下文切換和I/O延遲的深入追蹤，揭示應用程序與操作係統交互的性能黑盒。 緩存分析： 講解如何使用硬件性能計數器來測量 L1/L2/L3 緩存的命中率和僞共享（False Sharing）問題，以指導數據布局的優化。 本書的每一章都配有大量的僞代碼、實際案例分析以及對相關開源項目（如Redis、Kafka、PostgreSQL的部分源碼結構）的引用，旨在幫助讀者實現從“會用”到“精通”的飛躍，構建齣真正具有工程價值和學術深度的軟件係統。

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