大学计算机基础

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页数:282
译者:
出版时间:2006-2
价格:28.00元
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isbn号码:9787564006525
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机基础
  • 大学教材
  • 高等教育
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具体描述

本书共分七章,第一章介绍了计算机基础知识,第二章介绍了Windows XP操作系统的使用;第三、四、五章分别介绍了Office 2003办公软件中Word、Excel、PowerPoint的操作;第六章介绍了计算机网络基础知识和Internet应用;第七章简单介绍了一些常用工具软件的基本知识和操作。不同专业的学生可以根据需要选学其中的章节。

  本书可作为应用型高等学校、高职高专、成人高校各专业计算机基础课程的教材,也可以作为计算机等级考试(MS Office)的培训教材和参考书。

深入探索现代编程范式:数据结构与算法精粹 本书聚焦于计算科学的核心基石——数据结构与算法的设计、分析与实现,旨在为读者构建起坚实的理论框架与卓越的实践能力。 第一部分:计算思维的基石——基础概念与复杂度分析 本部分首先铺陈了进行高级算法设计前必须掌握的基本数学和逻辑工具。我们将从离散数学的视角重新审视集合论、图论以及逻辑推理在算法构建中的作用。重点讲解了算法的正确性与效率的概念,并详细阐述了渐近分析的原理。 时间复杂度和空间复杂度: 深入剖析大O、Ω和Θ符号的精确含义及其在不同场景下的应用。通过对最坏、最好和平均情况的细致区分,使读者能够全面评估算法的性能边界。 递归与迭代的艺术: 不仅仅是语法层面的转换,更深入探讨递归的本质——分治策略,以及如何通过主定理(Master Theorem)系统地求解分治递归关系式。同时,讲解迭代优化如何避免递归带来的栈溢出风险。 概率分析基础: 引入概率方法来分析那些依赖随机性的算法(如快速排序的平均性能),为后续涉及随机化算法打下基础。 第二部分:线性与非线性数据结构的构建与应用 本部分致力于系统地介绍最常用和最具代表性的数据组织方式,并探讨它们在实际问题中的最优选型。 数组与链表的高级应用: 不仅限于基础的动态数组和单/双向链表,更关注其在内存布局优化(如缓存局部性)中的表现。引入跳表(Skip List),作为一种兼具链表灵活性和平衡树查找效率的结构,并详细分析其随机化插入过程。 栈、队列与双端队列(Deque): 强调这些抽象数据类型(ADT)在过程控制、表达式求值(中缀转后缀)以及广度优先搜索(BFS)中的核心作用。 树结构的全景图: 二叉树与遍历: 深入讲解前序、中序、后序遍历的算法实现及其在解析表达式树中的应用。 平衡搜索树(AVL树与红黑树): 这是本书的重点之一。详细解析AVL树的旋转操作(LL, LR, RL, RR)如何维护高度平衡;随后转向更实用的红黑树,阐述其五条维护性质,以及如何在插入和删除后通过颜色翻转和旋转实现O(log n)的查找、插入和删除保证。 B树与B+树: 侧重于它们在外部存储(磁盘I/O)系统中的优化原理,解释为什么它们是数据库索引的首选结构。 堆结构与优先队列: 剖析二叉堆的构建(Floyd’s Heapify算法)和操作。重点阐述堆在Dijkstra最短路径算法和Prim最小生成树算法中作为高效优先级的实现机制。 图论算法的实现: 图结构是复杂系统建模的终极工具。 基础遍历: 深度优先搜索(DFS)与广度优先搜索(BFS)的精确实现及其在连通性检测、拓扑排序中的应用。 最短路径: 详述Dijkstra算法(非负权边)、Bellman-Ford算法(处理负权边和负环检测)的原理和优化。 最小生成树(MST): 详细对比Kruskal算法(基于并查集优化)和Prim算法的实现效率。 流网络基础: 引入最大流最小割定理,并以Ford-Fulkerson算法为例,展示如何通过增广路径来解决资源分配问题。 第三部分:高效算法设计范式与技巧 本部分是算法设计的核心方法论总结,指导读者如何从问题抽象走向高效解决方案。 分治策略的深化: 除了树结构的应用,重点分析合并排序(Merge Sort)和快速排序(Quick Sort)的内部机制,以及如何通过选择合适的枢轴(Pivot)来控制快速排序的平均性能。 贪心算法的局限与应用: 探讨贪心选择的局部最优如何导向全局最优的数学证明,并分析其适用范围,例如活动安排问题和哈夫曼编码。 动态规划(DP)的精髓: DP被誉为算法设计中的“王冠”。本书将DP分解为三个关键步骤:最优子结构、重叠子问题和状态转移方程的建立。通过经典的背包问题(0/1和完全背包)、最长公共子序列(LCS)、矩阵链乘法等案例,系统训练读者的DP建模能力,并引入记忆化搜索作为自顶向下的实现方式。 搜索与回溯: 讲解回溯法(Backtracking)在解决组合爆炸问题中的应用,如N皇后问题、数独求解,并强调剪枝(Pruning)策略对性能的决定性影响。 摊还分析(Amortized Analysis): 介绍如何分析那些操作时间不均,但长期平均时间非常高效的算法,例如斐波那契堆(Fibonacci Heap)的潜在方法分析,这对于理解高级数据结构至关重要。 第四部分:特定领域的高效算法 本部分关注那些在现代计算中扮演关键角色的专业算法。 字符串匹配算法: 超越朴素的暴力匹配,详述Knuth-Morris-Pratt (KMP) 算法如何通过预处理(构建失败函数/前缀函数)实现线性时间的匹配,以及Boyer-Moore算法的启发式跳跃思想。 散列表(Hash Table)的深度优化: 探讨哈希冲突的解决方案,包括链地址法和开放寻址法(线性探测、二次探测、双重散列)的性能权衡。深入分析一致性哈希(Consistent Hashing)在分布式系统中的关键作用。 计算几何基础: 引入凸包问题(Convex Hull),并实现Graham扫描或Jarvis步进算法,展示如何用计算方法解决空间定位问题。 本书特色与面向读者: 本书的特点在于理论深度与工程实践的紧密结合。每一章的算法实现均采用当前主流的、内存高效的编程语言进行范例展示,强调代码的清晰性、效率和健壮性。 本书适合具备C/C++ 或 Java 基础编程能力,希望系统性提升算法设计与分析能力,为参与高级软件开发、数据科学或系统底层设计打下坚实基础的计算机专业学生、软件工程师和算法研究爱好者。通过本书的学习,读者将不仅“知道”如何实现这些算法,更能“理解”它们为何高效,并在面对未知问题时,能自主选择并设计出最优的计算方案。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的内容远比我最初想象的要丰富和深刻,它不仅仅是教授计算机基础知识,更是培养一种系统性的思维方式。我在阅读“操作系统”部分时,对“并发”和“并行”这两个概念一直感到困惑。这本书通过非常生动的类比,比如多线程处理任务,让我清晰地理解了它们之间的区别和联系。它没有停留在理论层面,而是通过讲解进程调度、线程同步等具体机制,让我明白操作系统是如何管理和协调这些并发执行的任务的。尤其是关于“死锁”的讲解,它用一个生动的场景,比如两个进程互相等待对方释放资源,来形象地展示了死锁的发生机制,并介绍了预防和解决死锁的方法。这种将抽象概念具象化,再从具象化回归到抽象原理的讲解方式,让我在学习过程中能够始终保持清晰的思路,并且能够举一反三,将学到的知识应用到解决其他问题中去。

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这本书带给我的不仅仅是知识的更新,更是一种对未来学习方向的明确。在阅读“人工智能”的章节时,我原本以为它会是关于各种复杂的算法和模型。然而,这本书却从更宏观的角度,介绍了人工智能的发展历程、核心思想以及在各个领域的应用。它并没有直接深入到具体的算法细节,而是通过介绍机器学习、深度学习的基本概念,以及监督学习、无监督学习、强化学习的区别,让我对人工智能的整体框架有了清晰的认识。让我印象深刻的是,书中对“自然语言处理”的讲解,它用非常生动的例子,比如机器翻译、情感分析,让我看到了人工智能在理解和生成人类语言方面的巨大潜力。这种从应用出发,再回溯到基本原理的讲解方式,让我对人工智能这一前沿领域产生了浓厚的兴趣,并且找到了继续深入学习的切入点。

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坦白说,我最初拿到这本书时,并没有抱有多大的期望,认为不过是大学里普遍的“应试教育”读物,内容枯燥乏味,与实际应用脱节。然而,当我真正沉下心来阅读后,我被书中的内容深深吸引了。它没有像其他很多教材那样,一上来就灌输大量的理论知识,而是从计算机发展的历史入手,循序渐进地介绍了计算机的诞生、演进以及对人类社会产生的深远影响。这种历史的视角,让我更加理解了计算机技术并非一蹴而就,而是无数科学家和工程师智慧的结晶。更令我惊喜的是,书中对于“网络通信”的讲解,远超我之前的认知。我一直以为上网就是简单地输入网址,然后看到网页内容,但这本书却详细地介绍了TCP/IP协议栈的层次结构,包括IP地址、端口号、MAC地址的作用,以及数据包在网络中传输的整个过程。特别是关于HTTP协议的解析,让我明白了网页是如何被获取并呈现在我眼前的,包括请求、响应、头部信息等等。这种对网络底层原理的清晰阐述,让我对互联网的运作有了更深入的理解,也让我对未来的网络安全、分布式系统等领域产生了浓厚的兴趣。

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我一直认为自己是一个“技术小白”,对于计算机相关的知识,总是感到一窍不通,甚至有些畏惧。但是,这本书彻底改变了我对自己的认知。它用非常平实易懂的语言,为我揭示了计算机世界运作的奥秘。比如,书中关于“程序设计”的章节,它不是直接教授某种编程语言的语法,而是首先从“逻辑思维”和“问题解决”的思维方式入手,教会我如何将一个复杂的问题分解成更小的、可执行的步骤,然后用计算机能够理解的方式去表达这些步骤。让我特别受启发的是,书中对于“变量”、“常量”、“数据类型”这些基本概念的阐述,它不仅仅是定义,更是强调了它们在程序中扮演的角色以及为什么要这样设计。我之前总觉得代码就是一串串符号,而这本书让我明白了,每一行代码背后都蕴含着清晰的逻辑和意图。书中还通过一些简单的例子,展示了如何通过“顺序”、“选择”、“循环”这三种基本的控制结构来构建程序,这让我觉得,原来编程并没有想象中那么困难,而是可以通过一步一步的学习来掌握的。

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在接触这本书之前,我对于“算法”这个词汇,总是将其与高深的数学和复杂的代码联系在一起,认为那是属于计算机科学专业人士才需要掌握的领域。然而,这本书却用一种非常亲切且易懂的方式,将算法的魅力展现在了我面前。它并没有直接给出各种排序、查找的复杂代码,而是先从解决实际问题的角度出发,比如如何高效地查找一个信息,如何快速地对数据进行排序。然后,通过生动的例子,比如“二分查找”的原理,让我明白即使数据量很大,也能在极短的时间内找到目标。书中还探讨了算法的复杂度,即时间和空间消耗,这让我意识到,选择合适的算法对于程序的效率至关重要。让我印象深刻的是,书中对于“递归”思想的讲解,用“汉诺塔”这个经典案例,将抽象的概念具象化,让我第一次真正理解了“自己调用自己”是如何工作的。这种从问题出发,再到解决问题的思路,贯穿于全书的算法讲解中,让我觉得学习算法不再是枯燥的背诵,而是一种思维的锻炼和能力的提升。

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这本书真是给了我全新的视角来看待我原本以为已经熟知的计算机世界。我之前一直觉得,所谓“大学计算机基础”就是教一些office软件的使用,或者是一些非常浅显的编程入门。但拿到这本书后,我才意识到,原来它所涵盖的内容远不止于此,它构建了一个非常扎实的底层认知框架。例如,在讲解数据存储的时候,作者并没有停留在“二进制”这个概念上,而是深入浅出地剖析了数据在硬盘、内存等不同介质上的物理表现形式,以及它们是如何被编码、解码的。这让我对“数字”这个抽象概念有了更具象化的理解,不再是单纯的0和1的堆砌,而是与真实的电子信号、磁信号息息相关。尤其让我印象深刻的是,书中关于“文件系统”的章节,它不仅仅是告诉我们文件是如何被组织和管理的,更是阐述了文件系统背后的逻辑,例如inode、目录项、磁盘块等等,这些概念的引入,让我明白了为什么有时候即使删除了文件,数据也可能在一段时间内仍然存在,以及文件恢复的原理。这种对底层运作机制的深入探究,无疑为我后续学习更高级的计算机知识打下了坚实的基础,让我觉得,无论是操作系统、网络通信,还是数据库原理,都变得不再那么神秘莫测,而是有清晰的脉络可循。

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我一直觉得“软件工程”是一个非常宏观的概念,与我个人的学习似乎关联不大。但是,这本书对软件工程的阐述,让我看到了其在实际项目开发中的重要性和系统性。它从软件生命周期的角度出发,详细介绍了需求分析、设计、开发、测试、维护等各个阶段的关键任务和目标。让我特别受启发的是,书中对于“软件设计原则”的讲解,比如“模块化”、“高内聚、低耦合”,它用清晰的图示和实例,说明了这些原则是如何帮助我们构建可维护、可扩展的软件系统的。我之前编写的小程序,虽然能够运行,但往往结构混乱,难以修改。这本书让我明白,良好的软件设计,是保证软件质量和降低开发成本的关键。它让我认识到,即使是基础的计算机知识,也需要在一个工程化的思维框架下进行学习和应用,才能真正发挥其价值。

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这本书对于我这个刚刚踏入大学校门,对未来学习方向还有些迷茫的新生来说,简直是一盏指路明灯。在此之前,我对于计算机的认知,更多地停留在“使用”层面,比如熟练操作电脑、使用各种APP、玩网络游戏等等。然而,这本书的出现,彻底颠覆了我的刻板印象。它没有立刻抛出晦涩难懂的编程语言,而是从计算机硬件的构成开始,细致地解析了CPU、内存、主板等各个组件的功能及其相互协作的原理。我原本以为CPU就是一个简单的“大脑”,但书中对CPU内部指令集、流水线技术、缓存机制的讲解,让我惊叹于它的复杂与高效。特别是关于“操作系统”的部分,它不仅仅是软件运行的平台,更是硬件资源的管理者和用户与硬件之间的桥梁。书中对进程、线程、内存管理、文件管理等核心概念的阐述,用非常生动的比喻和图示,让我能够清晰地理解它们是如何协同工作的,从而保障了我们日常使用的计算机能够流畅稳定地运行。这本书就像一把钥匙,打开了我通往计算机科学世界的大门,让我对这个领域产生了前所未有的兴趣和探索的欲望。

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我一直认为自己对“信息安全”的概念只停留在“不下载不明链接”、“不设置弱密码”这种非常表面的层面。然而,这本书的出现,彻底颠覆了我对此的认知,让我看到了信息安全背后更为广阔和深刻的领域。书中对“加密技术”的讲解,让我第一次了解到,我们日常使用的网络通信和数据存储,都离不开复杂的加密算法。它详细介绍了对称加密和非对称加密的区别,以及公钥私钥在身份验证和数据传输中的关键作用。让我印象深刻的是,书中对于“网络攻击”的分类和原理的介绍,比如SQL注入、XSS攻击等,它并不是简单地列举攻击方式,而是深入分析了这些攻击是如何利用程序的漏洞来实现的,以及相关的防护措施。这种对安全风险的深度揭示,让我对日常使用的软件和网络应用有了更加审慎的态度,也激发了我对信息安全领域深入学习的兴趣,让我意识到,保障信息安全,需要从技术、管理、法律等多个层面去共同努力。

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这本书带给我的不仅仅是知识的增长,更多的是一种学习方法和思维方式的启迪。我之前在学习任何新知识时,总喜欢一步到位,希望能够快速掌握核心内容,却常常忽略了基础的重要性。这本书在介绍“数据库”概念时,没有直接跳到SQL语句的编写,而是先详细阐述了“数据”的本质,以及为什么需要对数据进行管理和组织。它深入剖析了“关系型数据库”的原理,包括表、字段、主键、外键等概念,以及它们之间如何建立联系,形成数据的结构化存储。让我特别受益的是,书中对于“数据库索引”的讲解,它用生动的比喻,比如图书馆的目录,让我理解了索引是如何提高数据查询效率的。这种对“为什么”的深入探究,让我明白,只有理解了底层原理,才能更好地掌握和应用上层技术。这本书让我学会了“慢下来”,去理解每一个概念背后的逻辑,去思考它们之间的关联,从而构建一个更加稳固的知识体系。

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