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出版者:John Wiley & Sons, Inc.

作者:Cay Horstmann

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-06-08

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780471409069

丛书系列:

图书标签:

• 编程
• C++
• MATLAB
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• 计算机科学
• 计算概念
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• 数据结构

《编程基础与MATLAB实践》 本书旨在为初学者提供坚实的计算机科学理论基础，并通过实践性的MATLAB编程来巩固和深化这些概念。我们相信，理解计算机科学的核心原理与掌握一门强大的数值计算工具相结合，是开启计算之旅最有效的方式。 核心理念： 概念驱动，实践先行： 我们将抽象的计算概念与具体的MATLAB代码实现紧密结合。读者将不会孤立地学习理论，而是通过编写和运行MATLAB程序来亲身体验这些概念的工作原理。 循序渐进，由浅入深： 本书从最基础的编程逻辑出发，逐步引入变量、数据类型、运算符、控制结构（顺序、选择、循环）等核心要素。随着读者对基本概念的掌握，我们将深入到函数、数组、矩阵、文件 I/O 以及更高级的数据结构和算法。 数学与计算的桥梁： MATLAB作为一款专为工程技术和科学计算设计的语言，为理解和应用复杂的数学概念提供了绝佳的平台。本书将展示如何利用MATLAB解决实际问题，例如数据分析、信号处理、图像处理、数值模拟等，让读者体会到计算在科学研究和工程应用中的强大力量。 培养计算思维： 我们不仅教授编程语法，更注重培养读者的计算思维能力。这包括问题的分解、模式识别、抽象化和算法设计等方面，这些能力在任何计算领域都至关重要。 本书内容梗概： 第一部分：编程基础 1. 计算机与编程入门： 什么是计算机？了解计算机的基本组成部分（硬件、软件）和工作原理。 什么是编程？理解编程语言的角色，以及从高级语言到机器语言的转换过程。 开发环境初探：介绍MATLAB的集成开发环境（IDE），包括命令窗口、编辑器、工作区、历史记录等。 2. 基础数据与运算： 变量与赋值：学习如何声明变量、存储数据以及变量的命名规则。 基本数据类型：深入理解整数、浮点数、字符、布尔值等数据类型及其特性。 运算符：掌握算术运算符（加、减、乘、除、取模、幂）、关系运算符（大于、小于、等于、不等于、大于等于、小于等于）和逻辑运算符（与、或、非）。 表达式求值：理解运算符的优先级和结合性，以及如何构建和求值复杂的表达式。 3. 控制程序流程： 顺序结构：学习程序代码的顺序执行。 选择结构（条件语句）：掌握 `if`、`else`、`elseif` 语句，学会根据条件执行不同的代码块，解决分支问题。 循环结构：深入理解 `for` 循环和 `while` 循环，学习如何重复执行代码块，解决迭代问题。掌握 `break` 和 `continue` 语句以控制循环流程。 4. 函数与模块化编程： 函数的概念：理解函数的作用——封装代码、提高复用性、简化程序。 定义和调用函数：学习如何编写自定义函数，包括输入参数、返回值以及函数体的编写。 作用域：理解局部变量和全局变量的概念。 MATLAB内置函数：介绍和使用MATLAB丰富的内置函数库，如数学函数、字符串函数等。 第二部分：MATLAB核心特性与数据结构 5. 数组与矩阵： 向量（行向量、列向量）：创建、访问和操作一维数组。 矩阵：创建、访问和操作二维数组，理解矩阵的维度、行、列。 矩阵运算：掌握矩阵的加、减、乘、除（点除）、转置、求逆等运算。 索引与切片：学习如何使用索引和切片来访问和修改数组和矩阵的特定元素或子区域。 多维数组：介绍和处理更高维度的数据。 6. 字符串处理： 字符串的表示与操作：学习如何创建、连接、比较字符串。 字符串函数：掌握MATLAB提供的各种字符串处理函数，如查找、替换、转换大小写等。 7. 文件输入/输出 (I/O)： 读取文件：学习如何读取文本文件（如 .txt, .csv）和二进制文件。 写入文件：学习如何将数据保存到文本文件和二进制文件。 文件句柄：理解文件句柄在文件操作中的作用。 第三部分：进阶主题与应用 8. 图形与可视化： 二维绘图：学习使用 `plot`、`scatter` 等函数绘制各种类型的二维图形，如折线图、散点图、柱状图等。 图表定制：掌握如何添加标题、坐标轴标签、图例，并调整图形的颜色、线型、标记等属性。 三维绘图：介绍 `surf`、`mesh` 等函数进行三维图形的绘制。 图形的导出：学习如何将图形保存为各种图像格式。 9. 数据结构与算法初步： 结构体（Structs）：学习如何组织和存储不同类型的数据。 单元数组（Cell Arrays）：学习如何存储不同类型和大小的数据元素。 基本算法介绍：例如搜索算法（线性搜索、二分搜索）和排序算法（冒泡排序、选择排序）的MATLAB实现。 10. MATLAB在科学计算中的应用示例： 简要介绍MATLAB在信号处理、图像处理、数据分析、线性代数求解、微积分和数值优化等领域的应用。通过简单的案例展示如何将前面学到的概念应用于解决实际问题。 学习目标： 完成本书的学习后，读者将能够： 理解计算机科学中的基本概念，如数据、算法、控制流和数据结构。 熟练掌握MATLAB编程语言的基本语法和特性。 使用MATLAB进行数值计算、数据处理和可视化。 将抽象的计算思想转化为具体的MATLAB代码。 具备解决简单计算问题的能力，并为进一步深入学习计算机科学或相关工程领域打下坚实基础。 本书的编写风格力求清晰易懂，配以丰富的代码示例和练习题，帮助读者在实践中巩固所学知识。我们希望通过本书，能够激发读者对计算科学的兴趣，并为他们未来的学习和职业生涯提供有力的支持。

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坦白说，最初我对这本书抱持着一丝怀疑态度，毕竟“XX与YY”的组合往往意味着内容的浅尝辄止，难以深入。但事实证明，我的顾虑是多余的。在C++的部分，作者对于面向对象的三大特性——封装、继承和多态——的阐述，其深度完全可以媲美专业级的C++书籍。它没有回避C++的复杂性，比如模板元编程的基础概念也有所触及，只是处理得非常优雅，用恰当的上下文将其引入，确保读者不会感到突兀。而在MATLAB部分，它同样没有止步于基础命令，而是涉及到了M文件的优化、函数句柄的使用，乃至一些简单的MEX接口概念的介绍，这对于希望将MATLAB性能推向极限的资深用户来说，也是极具价值的参考点。这本书的适用范围极广，从入门者到希望提升自己工具箱深度的进阶学习者，都能从中找到属于自己的宝藏。

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这本书的结构安排展现了作者深厚的教学功力。它巧妙地将两种看似差异较大的工具——强调底层逻辑的C++和侧重于快速原型开发的MATLAB——整合在一个框架内进行讲解，这在市面上是相当罕见的。我发现，当我学习C++遇到逻辑瓶颈时，回头看看MATLAB中简洁的实现方式，反而能激发我对C++更深层次的思考，理解为什么需要更底层、更严格的控制。这种“对比学习法”有效地避免了读者陷入单一编程范式的思维定势。而且，书中对两种语言在处理数据结构和算法效率上的差异也进行了探讨，这极大地拓宽了我的视野，让我不再局限于“能跑就行”的初级阶段，而是开始关注“如何跑得更好、更高效”。这种跨语言的视角转换，使得整本书的深度远远超过了那些只专注于单一语言的教材，我认为这对于培养全面发展的计算人才至关重要。

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这本书的排版和印刷质量也值得一提，这对于长时间阅读技术书籍的读者来说至关重要。纸张的质感很好，不反光，即便是长时间在灯光下阅读代码块，眼睛也不会感到明显的疲劳。代码示例的字体选择非常清晰，缩进和高亮处理得当，使得冗长的代码段也能保持极高的可读性。更让我惊喜的是，书中的图表和流程图设计得极具美感和逻辑性，无论是数据流向图还是类结构图，都非常规范化，完全符合工程文档的标准。这种对细节的关注，反映了编者对读者的尊重。一本好的技术书，不仅内容要硬核，阅读体验同样是衡量其价值的重要标准。在这方面，这本《Computing Concepts with C++ Essentials and MATLAB》无疑是做到了极致，它成功地将枯燥的技术学习过程，变成了一种享受。

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这本书简直是计算机科学初学者的福音！我完全被它对C++语言的讲解方式所折服。作者没有陷入过度理论的泥潭，而是用非常直观、贴近实际的例子来阐述每一个核心概念。比如，当讲解到指针和内存管理时，书里配有一幅幅生动的图示，让我这个之前对“地址”这个概念感到云里雾里的新手，一下子就茅塞顿开。它不仅仅是教你语法，更重要的是培养你一种面向对象的思维模式。我记得书中有个章节专门讨论了类与对象的封装性，作者通过一个模拟图书馆管理系统的案例，把抽象的概念具象化了，读起来一点都不枯燥，反倒让人有种“原来编程可以这么有条理”的兴奋感。特别是对于初次接触C++的读者来说，这本书提供的脚手架非常扎实，每章末尾的习题难度设置也循序渐进，从简单的变量操作到复杂的递归算法，都在潜移默化中提升了读者的实战能力。我甚至觉得，这本书比我上大学时上的那门基础课讲得还要清晰透彻，强烈推荐给所有想系统学习C++的同行者。

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对于我这种科研背景深厚，但编程基础相对薄弱的人来说，这本书的MATLAB部分简直是雪中送炭。我一直以来都觉得MATLAB的使用门槛很高，界面复杂，各种工具箱看起来令人望而却步。然而，这本书的写作风格极其务实，它没有浪费篇幅去介绍MATLAB的每一个菜单项，而是直奔主题——如何用MATLAB高效地解决工程和科学计算中的实际问题。它对矩阵运算的讲解深入浅出，很多线性代数中的复杂公式，在MATLAB里被简化成了几行简洁的代码，这种效率的提升是立竿见影的。我尤其欣赏它对绘图功能的细致讲解，无论是二维的曲线图还是复杂的三维曲面图，书上都提供了详尽的脚本示例，让我能够快速地将实验数据可视化，这对我的论文撰写帮助极大。如果你是需要进行数据分析、信号处理或者仿真建模的工程师或学生，这本书中的MATLAB章节绝对值得你反复研读，它不仅仅是工具手册，更像是一位经验丰富的导师在手把手地教你如何驾驭这个强大的计算环境。

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