Data Abstraction & Problem Solving with C++, Walls & Mirrors 2nd Editionprofessional Copy pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Addison Wesley Publishing Company

作者:Frank M. Carrano

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-3

价格:0

装帧:

isbn号码:9780201345216

丛书系列:

图书标签:

• C++
• 数据抽象
• 问题解决
• Walls & Mirrors
• 编程
• 算法
• 数据结构
• 面向对象编程
• 第二版
• 专业版
• 教材

好的，这是一本关于计算机科学与编程的图书简介，旨在阐述核心概念、实践方法以及其在软件开发中的应用，不涉及《Data Abstraction & Problem Solving with C++, Walls & Mirrors 2nd Editionprofessional Copy》的具体内容。 --- 《计算思维与现代编程实践：结构化设计与算法应用》 书籍简介 在当今飞速发展的数字时代，软件系统以惊人的复杂性不断涌现。掌握如何有效地组织信息、设计清晰的结构并构建健壮的算法，已成为每一位合格软件工程师的核心素养。本书《计算思维与现代编程实践：结构化设计与算法应用》旨在为读者提供一个全面且深入的指南，帮助他们从根本上理解计算的本质，并将理论知识转化为高效、可维护的代码实践。 一、 核心理念：抽象的力量与思维的重塑 本书的首要目标是培养读者的“计算思维”。这不仅仅是学习一门或几门编程语言的语法，而是一种解决问题的思维模式——将复杂问题分解为更小、更易于管理的部分（即“分解”），识别模式（“模式识别”），关注问题的核心逻辑而非表象细节（“抽象”），并设计出逐步解决问题的清晰步骤（“算法设计”）。 数据抽象的基石：在软件工程中，抽象是管理复杂性的最有力工具。本书将详细探讨如何通过抽象来隐藏不必要的细节，只暴露必要的接口。我们将深入研究如何构建清晰的数据类型，定义其操作，并确保数据结构的封装性。这种对“黑盒”组件的依赖，是构建大型、可扩展系统的基础。读者将学习如何区分“做什么”（接口定义）与“如何做”（内部实现），这是模块化设计中至关重要的一环。 算法思维的训练：算法是解决问题的蓝图。本书将系统地介绍算法设计的基本范式，从最基础的递归、迭代到更高级的动态规划、贪心算法等。我们不仅会分析算法的时间复杂度和空间复杂度（即大O表示法），更重要的是，将教会读者如何根据实际约束条件（如内存限制、实时性要求）来选择或设计最合适的算法。算法的应用场景将被置于实际问题背景下，例如排序、搜索、图遍历等经典场景，以确保理论与实践的紧密结合。 二、 结构化编程与面向对象范式 现代软件开发高度依赖于结构化和模块化的设计。本书将重点介绍如何利用编程语言提供的结构化工具，构建出逻辑清晰、流程可控的程序。 程序的逻辑控制：我们将回顾和深化对控制流（顺序、选择、循环）的理解，强调使用结构化构造来替代晦涩的跳转指令，从而提高代码的可读性和可维护性。对于复杂逻辑，如何利用函数和过程来组织代码块，实现代码重用，将是重要的讨论点。 面向对象设计的深度剖析：面向对象编程（OOP）已成为主流范式。本书将超越基础的“类”和“对象”定义，深入探讨OOP的四大支柱：封装、继承、多态和抽象。我们将探讨接口（Interface）和抽象类（Abstract Class）在定义契约和实现多态性方面的作用。尤其关注“组合优于继承”的设计原则，以及如何通过设计模式（如工厂模式、观察者模式）来解决常见的软件设计难题，确保代码的灵活性和可扩展性。 三、 编程实践中的工程化考量 优秀的编程不仅仅是让程序“能跑”，更要求它“健壮”、“高效”且“易于协作”。本书将引导读者关注编程过程中的工程化细节。 错误处理与健壮性：软件的不可预测性是常态。本书将详细讨论异常处理机制的设计，区分预期的错误（应捕获和优雅恢复）和致命的错误（应及时终止和记录）。如何使用断言（Assertions）进行开发阶段的自我校验，以及如何设计防御性编程策略以应对无效输入和边界条件，将是重点内容。 调试与测试的艺术：调试是发现和修复错误的过程，而测试则是验证代码是否满足需求的必要手段。我们将介绍单元测试的基本概念和实践方法，强调“测试驱动开发”（TDD）的理念——先写测试，再实现功能。掌握有效的调试技巧，如断点设置、变量监视和调用堆栈分析，是提高开发效率的关键技能。 代码质量与规范：代码是写给人看的，其次才是给机器执行的。本书将强调一致的代码风格、清晰的命名约定以及恰当的注释是提高代码可读性的关键。我们将讨论如何进行代码审查，识别潜在的性能瓶颈和设计缺陷，确保团队协作时能维持高标准的软件质量。 四、 深入数据结构：效率的载体 数据结构是组织和存储数据的框架，其选择直接决定了算法的效率。本书将构建一个从简单到复杂的数据结构体系。 线性结构的高效运用：从基础的数组和链表开始，我们将探究它们在不同操作下的性能差异。栈（Stack）和队列（Queue）作为LIFO和FIFO的典型应用，它们在内存管理、任务调度中的实际用途将被详细剖析。 非线性结构的复杂世界：我们将深入研究树（Trees），特别是二叉搜索树（BST）及其平衡变体（如AVL树或红黑树），理解它们如何实现对数时间复杂度的搜索和插入。同时，图（Graphs）作为表示复杂关系的强大工具，其遍历算法（BFS, DFS）和最短路径算法（如Dijkstra）将是理解网络、依赖关系和路径规划问题的关键。 总结 《计算思维与现代编程实践：结构化设计与算法应用》不仅仅是一本编程参考书，它更像是一本思维训练手册。它要求读者积极参与到问题的剖析、结构的构建和算法的推导中，最终目标是培养出能够独立应对复杂软件挑战、设计出既优雅又高效解决方案的专业人士。本书内容层层递进，旨在为读者奠定坚实的计算机科学基础，使其能够自信地驾驭未来技术的演变。

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从一个侧重于解决实际工程问题的角度来看，这本书提供的解决方案往往是兼顾了理论的严谨性和工程的实用性。作者似乎对现代软件开发中的常见挑战有着深刻的理解。例如，在讨论内存管理时，书中并没有过于沉溺于裸指针操作的细节（当然基础还是会讲），而是非常自然地引出了RAII（Resource Acquisition Is Initialization）的思想，并展示了如何利用C++的特性来构建自动化的资源管理工具。这对于在复杂项目中避免内存泄漏和资源悬置至关重要。这本书成功地搭建了一座坚固的桥梁，将计算机科学的理论基石与工业界对健壮软件的需求紧密连接起来。读完这本书，我感觉自己不再是仅仅在“编程”，而是在系统性地“构建”可靠的软件系统，这种心智模式的转变，是任何速成手册都无法给予的宝贵财富。

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这本书的排版和视觉设计也值得称赞，它营造了一种非常清晰、易于导航的阅读体验。页边距的留白恰到好处，代码块与正文的区分度很高，关键概念的定义和定理都有专门的格式突出显示，这大大减少了阅读时的认知负荷。更重要的是，书中提供的练习题质量非常高，它们不仅仅是简单的语法测试，更多的是对设计思路的考验。我尤其喜欢那些要求读者“重构”现有代码的练习，这迫使我必须深入理解原作者的设计意图，然后权衡不同的优化方案。完成这些练习后，我感觉自己对代码的“可维护性”和“可扩展性”有了全新的认识。它不是那种读完一遍就可以束之高阁的书，我发现自己经常会翻回前几章，重新审视一些早期的设计决策，每一次重温都会有新的感悟，这才是真正优秀教材的标志。

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这本书的结构和组织方式简直是教科书级别的典范，它不像很多技术书籍那样晦涩难懂，而是用一种非常自然、循序渐进的方式引导读者进入数据抽象和C++编程的深层世界。作者在介绍抽象数据类型（ADT）时，没有直接抛出复杂的代码，而是先从现实世界的类比入手，比如讲解队列和栈的逻辑结构，这极大地降低了初学者的理解门槛。我特别欣赏它对“墙”与“镜子”（Walls & Mirrors）概念的阐释，这个比喻非常形象地说明了接口与实现的分离，让抽象这个听起来高深的概念变得触手可及。书中大量的示例代码都经过精心设计，它们不仅展示了理论如何落地，更重要的是，每段代码片段后面都有详尽的剖析，解释了为什么选择这种实现方式，而不是其他。对于一个希望真正理解面向对象设计原则，而非仅仅停留在语法层面的读者来说，这种深度的剖析是无价之宝。它真正教会我的不是如何写出能运行的C++代码，而是如何像一个合格的软件工程师那样去思考问题。

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对于进阶读者来说，这本书的价值在于其对底层原理的深度挖掘。它没有止步于展示如何使用C++标准库中的特性，而是深入到这些特性背后的设计哲学。例如，在探讨异常处理机制时，作者不仅仅是展示 `try-catch` 块的用法，而是深入分析了异常安全（Exception Safety）的几个级别，并用清晰的准则指导我们如何在设计复杂类时保证其在异常发生时也能保持强不变性。这部分内容对我职业发展的影响是巨大的，因为它提升了我对代码健壮性的要求。此外，书中对模板（Templates）的讨论也非常透彻，它将模板从一个单纯的泛型工具提升到了一个元编程的视角，让我开始思考如何编写出真正与类型无关、高度可复用的组件。对于那些想要从“能用”的代码跨越到“优雅且高性能”代码的程序员，这些深度讨论是不可或缺的营养。

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这本书的叙事风格非常引人入胜，读起来完全没有传统教材那种枯燥乏味的感觉。它更像是一位经验丰富的导师在耐心地与你对话，分享他的编程哲学。尤其是关于递归和迭代的章节，作者处理得极为精妙。他没有简单地给出斐波那契数列的例子，而是通过一系列递进的思考练习，引导读者自己去发现哪种方法更优雅、更有效率。这种“启发式教学”的方法极大地激发了我的主动探索欲。我记得在讲解链表实现时，书中穿插了几个“陷阱”——常见错误和边界条件处理——这些小插曲让我深刻体会到指针操作的危险性与精确性要求。很多其他教材会一笔带过这些细节，但《Walls & Mirrors》却把它们高亮出来，让我可以提前避开那些常见的“坑”。这使得我在后续自己动手实践时，信心倍增，因为我知道我已经预见到了可能遇到的困难，并且知道如何去应对。

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