普通高等教育“十一五”国家级规划教材 C++程序设计基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:438

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出版时间:2009-9

价格:45.00元

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isbn号码:9787508393377

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计算机科学与技术：理论、应用与未来展望 本书旨在为读者构建一个全面、深入且具有前瞻性的计算机科学知识体系，内容涵盖从底层硬件架构到前沿软件应用的广阔领域。本书不仅梳理了经典理论的精髓，更紧密结合当前信息技术产业的最新发展趋势，力求为学习者提供一个坚实的理论基础和广阔的实践视野。 第一部分：计算机系统基础与底层逻辑 本部分将深入剖析计算机系统的核心构成与工作原理。我们将从数字逻辑与布尔代数出发，系统阐述信息在计算机内部的表示方式，包括定点数、浮点数的编码标准（如IEEE 754）及其精度影响。随后，内容将过渡到计算机组成原理，详细讲解CPU（中央处理器）的结构、指令集架构（ISA，如RISC-V与x86的对比分析）、流水线技术、存储器的层次结构（寄存器、高速缓存Cache的设计与替换策略、主存DRAM的工作原理）以及I/O系统的数据传输机制。 特别地，本部分将用一章的篇幅探讨操作系统（OS）的核心概念。我们将剖析操作系统的内核态与用户态、进程与线程的概念及其调度算法（如时间片轮转、优先级调度、多级反馈队列），深入分析内存管理中的分页、分段机制、虚拟内存的实现原理以及经典的页面置换算法（FIFO、LRU、OPT）。此外，文件系统的组织结构、磁盘调度算法，以及并发控制中的互斥量、信号量和管程等同步机制，都将进行详尽的理论推导和实例演示。 第二部分：数据结构与算法的精妙世界 数据结构与算法是计算机科学的灵魂。本书将这一部分构建为理论与效率分析并重的典范。 在数据结构方面，内容覆盖线性结构（栈、队列、链表及其高级应用如双向链表、循环链表）、树形结构（二叉树、B树、B+树在数据库中的应用、AVL树和红黑树的平衡维护机制）、图结构（邻接矩阵与邻接表表示法，连通性、生成树算法，如Prim和Kruskal）以及哈希表的冲突解决策略。每种结构的选择与适用场景都会进行深入的探讨。 算法分析与设计部分，我们将严格遵循渐进时间复杂度和空间复杂度的分析方法（大O、Ω、Θ符号）。设计思想将集中于分治法、贪心算法、动态规划（通过背包问题、最长公共子序列等经典案例进行剖析）、回溯法和分支限界法。此外，还将专门讨论搜索与排序算法的优化，包括快速排序的性能瓶颈分析、堆排序的稳定性、以及特定场景下的线性时间排序算法（如计数排序、基数排序）。最后，本书会引入计算复杂性理论的基础，探讨P、NP、NPC等概念，拓宽读者对问题可解性难度的认知。 第三部分：编程范式与软件工程实践 本部分将超越单一的语言学习，着重于软件开发的思维模型和质量保证体系。 编程范式的介绍将涵盖至少三种主流范式： 1. 过程式编程：强调顺序执行、模块化和子程序设计。 2. 面向对象编程（OOP）：深入讲解封装、继承、多态的内涵与外延，设计模式（如工厂模式、单例模式、观察者模式）在实际代码中的应用，以及UML在对象建模中的作用。 3. 函数式编程（FP）：探讨纯函数、高阶函数、不可变性、惰性求值等概念，并分析它们在处理并发和大规模数据时的优势。 在软件工程层面，本书将聚焦于构建可靠、可维护的系统。内容包括需求分析的规范化流程、软件设计原则（SOLID原则的深入解读）、版本控制系统（Git工作流详解）、测试驱动开发（TDD）的实践方法、单元测试框架的使用，以及敏捷开发方法论（Scrum、Kanban）在团队协作中的应用。代码的可读性、可维护性和重构的艺术也将被视为关键技能进行阐述。 第四部分：网络通信与分布式系统 随着互联网和云计算的普及，网络和分布式计算成为现代IT的基石。 计算机网络的学习将遵循自底向上的层次结构：从物理层和数据链路层的介质访问控制、差错控制，到网络层（IP寻址、子网划分、路由选择协议如RIP/OSPF），再到传输层（TCP的可靠传输机制、拥塞控制、UDP的无连接特性）。应用层协议如HTTP/2、DNS、SMTP的详细工作流程也将被深入解析。 分布式系统部分，本书将探讨其设计挑战，如部分失效、一致性与可用性的权衡（CAP定理的实际意义）。内容包括分布式事务处理（两阶段提交）、一致性模型（强一致性、最终一致性）、分布式锁的实现、以及分布式计算模型（如MapReduce的原理与局限性，以及对新兴流式处理框架的简要介绍）。 第五部分：前沿技术与未来趋势 本书的最后部分致力于引导读者关注并理解正在重塑行业的关键技术。 数据库技术的学习将不仅限于关系型数据库的SQL优化和事务ACID特性，还将深入探讨NoSQL数据库（键值存储、文档型、图数据库）的适用场景，以及NewSQL的融合趋势。 人工智能与机器学习的基础模块将涵盖线性代数在数据拟合中的应用，统计学基础，以及主流算法如逻辑回归、决策树、支持向量机（SVM）的基本原理。此外，本书将对深度学习的神经网络基础（感知机、反向传播算法的数学推导）进行概述，为后续的专业学习打下基础。 最后，我们将探讨信息安全的基本要素，包括加密学的公钥/私钥体系、哈希函数在数据完整性验证中的作用，以及常见的网络攻击手段与防御策略。 总结： 本书旨在培养具有扎实理论功底、能够进行系统化思考和工程化实践的复合型人才。通过对上述五大模块的系统学习，读者将能够自信地面对复杂的计算问题，并为在快速迭代的技术领域中持续学习和创新做好充分准备。

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我发现这本书在讲解算法和数据结构的时机选择上，显得异常成熟和老道。它没有将这些内容与基础语法混在一起讲，而是将其系统地放在了前半部分基础框架完全搭建完毕之后。当讲解到链表、栈和队列时，它不是简单地给出C++的实现代码，而是会先用伪代码，甚至手工绘制数组变化的图示来阐述其操作过程中的空间和时间复杂度变化。这种多维度的解释方式，让“为什么我要用链表而不是数组？”这个问题得到了彻底的解答，而不是停留在“知道怎么用”的层面。更有意思的是，它在介绍递归算法时，用的例子既经典又不过时，既有数学上的优雅，也有实际应用中的影子。这种深层次的讲解，让我感觉自己不仅仅是在学习一门编程语言的语法，更是在学习一种严谨的、面向问题的思考模式，这对于培养一个合格的软件工程师来说，是至关重要的核心素养。

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这本书的排版和印刷质量简直是业界良心，拿到手上就感觉沉甸甸的，很踏实。封面设计虽然算不上惊艳，但那种简洁、严谨的风格，一看就知道是正经的教材，非常符合理工科书籍的调性。内页纸张的厚度适中，油墨的清晰度极高，即便是长时间阅读那些密集的代码示例，眼睛也不会感到特别疲劳。我特别欣赏的是它对插图和图表的处理，逻辑流程图的线条流畅且标注清晰，能够一下子抓住复杂算法的核心脉络，这对于初学者来说是极大的友好。对比我之前买的一些所谓的“学习宝典”，那简直是天壤之别，很多教材为了省成本，用那种薄得快要透明的纸张，搞得代码块互相渗透，看着就让人心烦意乱。这本教材在物理层面的用心，无疑为高效的学习打下了坚实的基础。你翻开任何一页，都能感受到编者对知识传递的尊重，这种对细节的关注，往往能体现出一部作品的真正功力。对于需要反复翻阅和做笔记的读者而言，这种高质量的载体本身就是一种学习的享受，它不会在你最需要关注代码逻辑时，分散你对其他内容的注意力。

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这本书的配套习题设计，简直是出了名的“魔鬼”——当然，我是褒义的。它绝不是那种机械性的填空或代码补全，而是真正考验你对语言特性的理解深度。那些“编程实践”环节，往往是一个开放性的问题，需要你综合运用前面学到的所有知识点去构建一个完整的小程序。例如，让我设计一个能够处理不同文件格式的日志解析器，这迫使我必须去查阅一些标准库的头文件，并自己去思考错误处理的健壮性。很多习题的难度曲线是陡峭的，做完一套下来，即便头脑发胀，但成就感是无与伦比的。更棒的是，它在书的最后几章，提供了一些“项目挑战”，这些挑战往往需要你理解操作系统层面的基础知识，比如简单的文件I/O操作，这无形中拓展了读者的知识边界，真正做到了“授人以渔”，让这本书成为一个知识的跳板，而不是终点。

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这本书的章节组织逻辑简直像瑞士钟表一样精密，层层递进，毫无跳跃感。它并没有一开始就抛出那些晦涩难懂的指针和内存管理，而是非常巧妙地从最基础的变量、数据类型开始，用一种近乎“慢炖”的方式，让读者先在熟悉的领域建立起对“程序”这个概念的直观理解。等到讲到函数和结构体时，已经水到渠成，读者会自然而然地接受更抽象的概念。尤其值得称赞的是它对面向对象思想的引入，不是简单地罗列“封装、继承、多态”这三个术语，而是通过一系列富有生活气息的小例子，比如构建一个“图书馆管理系统”或者“学生信息录入工具”，让读者亲身感受到使用类和对象能带来的代码结构上的巨大优势。这种由浅入深、循序渐进的编排，极大地降低了C++这门语言初学者的畏难情绪。我过去总是被那些大部头的参考书吓退，但这本书的编排方式，就像一个耐心的老教授，时刻关注着你的学习节奏，确保你每一步都走得扎实。

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与其他教材相比，这本书在异常处理和调试技巧方面的论述，显得异常的务实和人性化。在初期讲解 `try-catch` 结构时，作者花了大量的篇幅去解释“什么时候应该抛出异常，什么时候应该捕获并优雅地恢复”，而不是仅仅教你如何写出合法的 `try` 块。同时，它非常贴心地加入了一个“常见错误与陷阱”的总结章节，列举了大量初学者容易陷入的“陷阱”，比如拷贝构造函数中对指针成员未进行深拷贝导致的问题，或者由于引用传递导致的意外副作用。这些内容，通常只有在实际项目出错后才能深刻体会到的教训，被提前放在了教材中，极大地减少了试错成本。这体现出编者不仅是知识的传播者，更是经验丰富的实践者，他们深知初学者在实际编码中会遭遇哪些“拦路虎”，并在设计教材时就提前铺设了绕过这些障碍的路径。

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案例代码中的错误很多很常见。如果不是高手，会被带到沟里。不知道第二版是不是有改进。珍惜生命。

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