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出版者:

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出品人:

页数:363

译者:

出版时间:2010-4

价格:33.00元

装帧:

isbn号码:9787302218548

丛书系列:

图书标签:

• 程序设计
• 编程入门
• 计算机基础
• 算法
• 数据结构
• C语言
• Python
• Java
• 编程思想
• 逻辑思维

《代码的艺术：从概念到实现的深度探索》 在这本《代码的艺术》中，我们将一同踏上一段激动人心的旅程，深入探索程序设计的本质，解构那些驱动现代世界的数字魔法。这本书并非直接罗列技术手册或枯燥的语法规则，而是致力于揭示隐藏在复杂算法和精妙架构背后的设计哲学、思维方式以及解决问题的艺术。我们将剥离表面的技术包装，回归到构建可靠、高效、可维护软件的根本原则。 第一篇：思想的基石——认识软件的本质 在软件开发的浩瀚海洋中，我们首先要建立起坚固的“思想基石”。这一篇将带领你理解“程序”究竟是什么，它为何如此重要，以及我们为什么需要“设计”它。 软件的灵魂：抽象与建模 我们为何要编写程序？核心原因在于，世界是复杂的，而计算机能帮助我们处理这种复杂性。软件的设计本质上是一个将现实世界问题或概念转化为计算机可理解指令的过程。这其中，抽象扮演着至关重要的角色。我们将深入探讨如何识别问题的核心要素，忽略不必要的细节，从而构建出清晰、易于管理的模型。这不仅仅是技术，更是一种思维训练，学会“抓大放小”，聚焦于关键。我们会通过生动的例子，比如如何从日常生活中观察到的交通系统抽象出数据结构，或者如何将一个复杂的业务流程建模为一个状态机，来阐释抽象的力量。你将理解，优秀的软件设计，往往始于对问题的深刻洞察和精准的抽象。 逻辑的严谨：算法的优雅 一旦我们有了模型，接下来就是赋予它行动的能力——算法。算法是解决特定问题的步骤集合。但我们追求的不仅仅是“能工作”，更是“优雅地工作”。本章将引导你领略算法设计的魅力。我们会从基础的搜索、排序算法入手，分析它们的效率，理解时间复杂度和空间复杂度这些衡量算法优劣的关键指标。但我们不会止步于此，而是将目光投向更具挑战性的问题。我们将探讨如何通过递归、分治、动态规划等高级策略，来应对那些看似棘手的难题。例如，如何设计一个高效的路径搜索算法，或者如何用动态规划解决一个资源分配问题。你会发现，好的算法不仅能节省宝贵的计算资源，更能体现出逻辑的严谨与思维的巧妙。 结构的智慧：数据组织的艺术 数据是程序的血液，而数据结构则是组织这些血液的血管。选择合适的数据结构，能够极大地影响程序的性能和可读性。本章将系统性地介绍各种经典数据结构，如数组、链表、栈、队列、树、图、哈希表等。但我们不会仅仅列出它们的定义和操作，更会深入剖析它们各自的适用场景、优缺点以及它们在实际应用中的“身价”。例如，何时应该选择数组的快速访问，何时又需要链表的灵活插入删除；树结构的层级组织如何高效地表示层级关系，而图结构又如何描绘复杂的相互连接。你将学会如何根据问题的需求，权衡利弊，选择最适合的数据组织方式，从而构建出更加高效、精妙的程序。 第二篇：设计的哲学——构建可维护的软件 技术是工具，但优秀的软件需要“哲学”来指导。这一篇将关注如何设计出不仅能运行，而且易于理解、修改和扩展的软件。 模块化的力量：封装与解耦 大型软件项目往往庞大而复杂，如果我们试图将所有东西都塞进一个巨大的代码块，那么它将很快变成一场噩梦。模块化是应对这种复杂性的关键。本章将深入讲解如何通过封装和解耦，将一个庞大的系统拆分成若干个独立、自治的模块。封装意味着将数据和操作数据的逻辑紧密地结合在一起，形成一个独立的单元，隐藏其内部实现细节，只暴露必要的接口。解耦则是指降低模块之间的依赖性，使得一个模块的修改不会轻易地影响到其他模块。我们将探讨各种设计模式，如工厂模式、单例模式、观察者模式等，它们都是实现良好模块化和解耦的实践指导。你将理解，模块化的软件不仅更易于开发和测试，也为将来的维护和升级奠定了坚实的基础。 清晰的沟通：接口与契约 软件系统是由多个部分协同工作的，而它们之间的沟通就如同人与人之间的交流。接口是模块之间沟通的桥梁，它定义了“能做什么”，而“如何做”则隐藏在接口的实现中。本章将强调清晰、稳定接口的重要性。我们会探讨接口的设计原则，如何让接口的意图明确，如何保持接口的向后兼容性，以及如何通过“契约”来约束模块的行为，确保它们能够按照预期进行交互。例如，我们会分析一个文件读取接口，它应该定义哪些方法，每个方法应该返回什么，又应该抛出什么样的异常。你将学会如何设计出易于理解、使用方便的接口，从而促进团队协作，减少沟通成本。 可扩展性的艺术：继承、多态与设计模式 软件系统很少是静态的，它们需要随着需求的变化而不断进化。可扩展性是衡量软件生命力的重要指标。本章将深入探讨如何利用面向对象编程的核心概念——继承和多态，以及各种经典设计模式，来构建易于扩展的软件。继承允许我们复用现有代码，而多态则允许我们以统一的方式处理不同类型的对象。我们会分析，在什么情况下使用继承是合适的，又在什么情况下可能引入不必要的紧耦合。更重要的是，我们将介绍一些能够提升代码可扩展性的设计模式，例如策略模式、模板方法模式、装饰器模式等，它们提供了解决常见设计问题的通用解决方案。你将学会如何预见未来的变化，并通过优雅的设计，让你的软件能够轻松应对新的需求。 第三篇：代码的实践——编写高质量的程序 有了坚实的思想和设计哲学，我们还需要将其转化为实际的、高质量的代码。这一篇将关注代码的细节，以及如何写出可读、可测试、可靠的代码。 可读性的密码：命名、注释与代码风格 代码不仅仅是给机器执行的，更是给人类阅读的。可读性是衡量代码质量的重要维度。本章将深入探讨如何写出清晰、易于理解的代码。我们将聚焦于命名的艺术，如何选择富有表达力、一致性的变量、函数和类名；注释的智慧，何时需要注释，如何写出有价值的注释，而非多余的废话；以及代码风格的规范，如何遵循一致的缩进、格式和组织方式，让代码像同一位作者写的一样。我们会通过具体的代码示例，对比优劣，让你深刻理解“写好代码”与“写能运行的代码”之间的巨大差异。 健壮性的基石：错误处理与异常机制 程序在运行过程中难免会遇到各种“意外”。错误处理和异常机制是确保程序健壮性的关键。本章将引导你掌握如何有效地处理程序运行中的错误。我们会区分不同类型的错误，并探讨它们各自的捕获和处理策略。你将学会如何利用异常机制，将错误处理逻辑从正常业务逻辑中分离出来，使代码更加清晰。我们会讨论何时应该抛出异常，何时应该返回错误码，以及如何设计出既能捕获错误又能避免程序崩溃的稳健系统。 测试的价值：验证与信心 “写好代码”不仅仅意味着写出易读的代码，更意味着写出“正确”的代码。测试是验证代码正确性、提升开发信心的重要手段。本章将介绍测试的基本概念和不同类型的测试，包括单元测试、集成测试和端到端测试。我们将强调测试驱动开发（TDD）的思想，即先写测试，再写代码，以及如何编写有价值、易于维护的测试用例。你会理解，测试不仅仅是事后诸葛亮，更是设计过程的一部分，能够帮助我们发现潜在的设计问题，并为代码的重构提供安全保障。 《代码的艺术：从概念到实现的深度探索》将为你提供一套系统性的、从宏观到微观的程序设计思维框架。我们相信，通过学习本书，你将不仅仅掌握编写代码的技巧，更能培养出对软件设计艺术的深刻理解，从而成为一名更优秀、更有创造力的开发者。

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