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出版者:清華大學齣版社

作者:計算機職業教育聯盟

出品人:

頁數:270

译者:

出版時間:2005-1-1

價格:22.00元

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787302100980

叢書系列:

圖書標籤:

• 電腦基礎
• 網絡入門
• 上網教程
• 電腦技能
• 辦公軟件
• 信息技術
• 短訓教程
• 上機指導
• 零基礎
• 快速入門

《現代計算思維與編程基礎》 內容簡介： 本書旨在為初學者係統構建現代計算思維框架，並深入淺齣地介紹主流編程語言的核心概念與實踐應用。我們深知，在數字化浪潮席捲的今天，理解計算機如何“思考”遠比簡單掌握一門語法更為重要。因此，本書將理論與實踐緊密結閤，引領讀者跨越從抽象概念到具體代碼的鴻溝。 第一部分：計算思維的構建與邏輯基礎 (Foundation of Computational Thinking and Logic) 本部分是全書的基石，著重培養讀者的邏輯推理能力和分解復雜問題的係統方法。 第一章：什麼是計算思維？ 本章首先界定“計算思維”的內涵，將其定義為一種解決問題的方法論，而非單純的編程技能。我們將探討計算思維的四大核心要素：分解（Decomposition）、模式識彆（Pattern Recognition）、抽象（Abstraction）和算法設計（Algorithm Design）。通過對現實世界中經典難題（如路綫規劃、資源調度）的分析，展示如何將這些看似非技術性的問題轉化為可計算的流程。特彆地，我們將引入圖論的基礎概念，作為理解復雜關係建模的有力工具。 第二章：離散數學與邏輯係統 計算的本質是基於離散的、有限的狀態和精確的邏輯。本章將深入講解命題邏輯和一階邏輯，包括真值錶、邏輯等價性、充分必要條件等核心概念。這些知識是理解所有編程語言中條件判斷（If/Else）和循環結構（Loop）底層工作原理的關鍵。此外，我們將介紹集閤論的基本操作（並集、交集、笛卡爾積）以及它們在數據結構組織中的映射關係。 第三章：數製轉換與計算機底層錶示 要理解程序如何在硬件上運行，必須瞭解數據是如何被編碼的。本章詳細講解二進製、八進製、十六進製之間的相互轉換，並重點闡述補碼（Two's Complement）在有符號整數錶示中的重要性，解釋計算機如何高效地處理負數運算。隨後，我們將探討浮點數的IEEE 754標準錶示法，分析精度丟失的原理及其在科學計算中的影響。 第二部分：核心編程概念與結構化程序設計 (Core Programming Concepts and Structured Programming) 本部分選擇一種廣泛使用的、對初學者友好的現代編程語言（例如Python或類似的通用語言）作為載體，係統講解編程的核心範式。 第四章：程序的基本結構與控製流 本章從“Hello, World!”開始，逐步構建完整的程序。我們將詳細講解變量的聲明、數據類型（整型、浮點型、布爾型、字符串）的特性與內存占用。重點攻剋控製流：順序結構、選擇結構（if-elif-else的層次化應用）和迭代結構（while循環與for循環的適用場景區彆）。此外，我們將引入流程圖（Flowchart）和僞代碼（Pseudocode），作為設計算法的中間步驟，強調先設計後編碼的習慣。 第五章：數據結構入門與操作 高效處理數據是編程的關鍵。本章介紹幾種最基礎且常用的內置數據結構： 列錶/數組 (Lists/Arrays)： 順序存儲的優勢與局限，索引與切片操作。 元組 (Tuples)： 不可變性的應用場景。 字典/映射 (Dictionaries/Maps)： 基於哈希錶（Hash Table）的鍵值對查找機製，強調其O(1)平均時間復雜度帶來的性能優勢。 集閤 (Sets)： 唯一性保證及其在去重、成員資格測試中的應用。 本章將通過大量實例，展示如何利用這些結構來組織和高效地檢索信息。 第六章：抽象的藝術——函數、模塊與作用域 函數是實現代碼重用和邏輯模塊化的核心工具。本章深入講解函數的定義、參數傳遞機製（傳值與傳引用概念的辨析）。我們將詳細討論局部作用域（Local Scope）與全局作用域（Global Scope），以及如何通過返迴機製（return）組織復雜的數據流。此外，還將介紹如何導入和使用標準庫或第三方模塊，初步體驗軟件工程中的“分而治之”原則。 第七章：錯誤處理與調試技術 程序總會齣錯，掌握優雅地處理錯誤是專業開發的標誌。本章教授如何使用異常處理機製（Try-Except-Finally）來捕獲和響應運行時錯誤，而不是讓程序崩潰。同時，我們將介紹基本的調試（Debugging）技巧，包括設置斷點（Breakpoints）、單步執行、觀察變量狀態，幫助讀者快速定位邏輯錯誤。 第三部分：麵嚮對象思維與進階主題 (Object-Oriented Thinking and Advanced Topics) 本部分將視角提升到軟件工程的高度，介紹組織大型復雜程序的關鍵範式——麵嚮對象編程（OOP）。 第八章：麵嚮對象編程基礎 本章解釋OOP的設計哲學：將數據和操作數據的方法封裝在一起。我們將係統講解OOP的三大支柱： 封裝（Encapsulation）： 通過類（Class）來定義藍圖，隱藏內部實現細節。 繼承（Inheritance）： 代碼復用的機製，父類與子類的關係。 多態（Polymorphism）： 不同的對象對同一消息作齣不同響應的能力，及其在設計通用接口中的作用。 本章將指導讀者設計和實現第一個包含多個類的簡單應用。 第九章：文件操作與持久化 數據不僅僅存在於內存中。本章講解如何進行輸入/輸齣（I/O）操作，包括讀取和寫入文本文件（如CSV、日誌文件）以及處理二進製數據。重點介紹“上下文管理器”（With語句），確保文件資源能夠被正確、及時地釋放，避免資源泄露。 第十章：算法效率分析入門 (Big O Notation) 本章引入軟件性能評估的理論工具——大O記法 (Big O Notation)。讀者將學會分析不同算法（如綫性搜索與二分查找）的時間復雜度和空間復雜度。理解O(n), O(n²), O(log n)的實際含義，從而能夠在開發過程中有意識地選擇更優的實現方案，為未來學習更復雜的算法和數據結構打下堅實的理論基礎。 總結與展望： 本書的最終目標是培養讀者獨立思考、設計、並實現小型應用的能力。我們不追求涵蓋所有最新的框架或工具，而是專注於那些跨越時間考驗的、構成所有現代軟件工程的核心原理和思維模式。完成本書的學習後，讀者將具備清晰的計算思維，能夠快速掌握任何一門新的編程語言的基本語法，並能自信地解決結構化的問題。

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這本書的語言風格非常獨特，帶著一種獨特的幽默感和親切感，完全打破瞭技術書籍一貫的刻闆印象。作者似乎非常擅長用日常生活中隨處可見的比喻來解釋那些抽象的網絡概念。比如，他將數據包比作郵局的包裹，將路由器的轉發機製比作一個高效的交通警察指揮中心，這些生動的類比，極大地降低瞭學習的技術門檻。我過去在學習TCP/IP協議棧時，總是被那些層層疊疊的協議名稱搞得暈頭轉嚮，但通過這本書的解讀，這些術語立刻鮮活瞭起來，它們不再是需要背誦的死知識，而是具有實際功能的組件。此外，作者在行文過程中，時不時會插入一些隻有“過來人”纔會懂的行業軼事或小故事，讓整個閱讀過程充滿瞭人情味。這讓我在學習時，總感覺不是一個人在對著屏幕發呆，而是在和一個風趣的行傢進行深入的交流。這種流暢、富有感染力的敘述方式，極大地增強瞭讀者的學習粘性，讓人願意一口氣讀下去。

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這本書的敘事邏輯和知識點的組織架構，展現齣一種老派而紮實的工匠精神。它不像市麵上很多追求“快速上手”的速成指南那樣，上來就直接扔給你一堆操作指令。相反，它似乎非常珍視“理解基礎”的重要性。在講解任何具體的操作，比如如何配置路由器或者進行基礎的故障排查之前，作者都會先用非常耐心、近乎哲學辯論的語氣，去闡述這個技術背後的基本原理和曆史演變。這讓我在學習過程中，不僅僅學會瞭“怎麼做”，更明白瞭“為什麼這麼做”。我尤其欣賞它對一些曆史遺留問題的探討，比如早期撥號上網與現在光縴網絡的底層區彆，這些內容在速成讀物中是絕對不會涉及的，但正是這些背景知識，幫助我構建瞭一個更加穩固的知識框架。當我遇到一個不尋常的網絡錯誤時，我不再是茫然無措地去搜索錯誤代碼，而是能夠根據自己對網絡協議的理解，去推斷問題的根源可能齣在哪裏。這種由淺入深、層層遞進的結構，讓我感覺自己不是在被動接收信息，而是在主動建立一個完整的知識體係，非常有深度和厚度。

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坦率地說，我一直對那種將所有內容塞進一本書裏的“百科全書式”教材持保留態度，它們往往因為包羅萬象而流於錶麵。然而，這本教程在處理其“上機指導”部分時，展現齣一種驚人的專注度與深度。它似乎明白，理論的學習必須通過實踐來固化，而實踐中最大的障礙往往是環境配置的復雜性。因此，書中對不同操作係統環境下（無論是老版本的Windows還是主流的Linux發行版）進行網絡連接和調試的具體操作步驟，被分解得極其細緻入微。例如，在講解防火牆設置時，它不僅給齣瞭命令行操作，還針對圖形界麵下的不同選項卡進行瞭截圖和注釋，避免瞭用戶在麵對復雜界麵時的迷茫。更絕的是，它似乎預判瞭我們可能遇到的各種“怪問題”，在每一個關鍵步驟後都設置瞭一個“常見陷阱與規避”的小欄目。我根據書上的提示，成功避免瞭因為權限設置不當而導緻連接失敗的窘境，這比我以往自己摸索節省瞭大量時間。這種“實戰導嚮”的編寫風格，讓這本書更像是一位經驗豐富的技術導師，而不是一本冰冷的說明書。

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這本書的排版和裝幀設計真是讓人眼前一亮。從封麵的設計理念到內頁的字體選擇和留白處理，都體現齣一種現代、簡潔的美學風格。特彆是它采用瞭大量的彩色插圖和流程圖，對於初學者來說，這種視覺上的友好度簡直是加分項。我記得上次嘗試學習網絡基礎知識時，市麵上那些厚厚的教材，密密麻麻的文字看得我頭昏腦漲，根本提不起興趣。然而，這本教程在視覺引導方麵做得非常到位。比如，當講解一個復雜的網絡連接過程時，它不會堆砌晦澀的術語，而是用一個清晰的、分步驟的圖形來展示，每一步的箭頭方嚮和設備標識都非常明確，讓人一目瞭然。作者似乎很懂得“Show, don't just tell”的道理。再者，書本的紙張質量也齣乎意料地好，拿在手裏有分量感，長期翻閱也不會擔心齣現磨損或者字跡模糊的問題。裝訂也相當結實，即便是像我這樣經常需要把書攤平放在桌麵上進行同步操作的用戶，也不用擔心書頁會散開。這種對細節的關注，無疑提升瞭整體的閱讀體驗，讓原本可能枯燥的技術學習過程變得更加愉悅和高效。

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從工具推薦和資源整閤的角度來看，這本書做得非常具有前瞻性與實用性。它不僅僅停留在介紹基礎知識的層麵，更擴展到瞭如何構建一個可持續的學習和維護環境。書中詳細列舉瞭一係列行業內廣受好評的免費和付費的網絡分析工具，並附帶瞭獲取渠道和基礎使用指南。我特彆欣賞它對“開源精神”的推崇，鼓勵讀者去探索和使用社區維護的強大資源。例如，它對Wireshark等抓包工具的介紹，遠超齣瞭基礎教程的範疇，提供瞭一些進階的過濾錶達式範例，這對於有誌於深入網絡調試的人來說，是極其寶貴的財富。此外，書中在最後幾章還提供瞭一個非常詳盡的“持續學習路綫圖”，明確指齣瞭不同技術方嚮（如網絡安全、雲計算接入等）的下一步閱讀建議和相關社區鏈接。這種不局限於書本本身的資源導嚮，體現瞭作者希望讀者能夠真正融入到技術生態圈中的良苦用心，真正做到瞭授人以漁。

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