通信网络基础

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出版者:高等教育
作者:李昭慧
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:
价格:9.7
装帧:
isbn号码:9787040189285
丛书系列:
图书标签:
  • 通信网络
  • 网络基础
  • 数据通信
  • 计算机网络
  • 网络技术
  • 通信原理
  • 网络工程
  • 信息技术
  • 通信系统
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具体描述

通信网络基础(通信技术专业中等职业教育国家规划教材配套教学用书),ISBN:9787040189285,作者:李昭慧、贾昕莉

穿越迷雾:现代信息社会的基石——《现代数据结构与算法精要》 前言 在当今这个数据爆炸、计算无处不在的时代,信息处理的效率与可靠性,已成为衡量一个技术体系乃至一个社会发展水平的核心指标。我们沐浴在即时通讯、海量存储、智能决策的便利之中,却鲜少深究支撑这一切的底层逻辑。本书《现代数据结构与算法精要》,旨在揭示信息世界深层的组织规律与高效运算的哲学,它不是关于信息如何传输的蓝图,而是关于信息如何被存储、被检索、被塑形的百科全书。 第一部分:数据的内在形态——抽象与构造 本书伊始,便将读者的目光引向信息的“原子”层面,探讨如何在计算机有限的内存空间中,对无限可能的数据进行合理、高效的映射。我们摒弃了对具体传输协议的探讨,转而深入研究数据固有的内在结构及其组织美学。 第一章:基本数据类型的超越与泛化 本章聚焦于超越C++或Java等语言内置数据类型的抽象概念。我们首先回顾了原始的数组(Array)结构,但这仅仅是一个起点。重点在于动态数组(Vector)的内存重分配机制与时间复杂度分析,这要求我们理解内存页(Memory Page)的概念及其对性能的隐性影响。随后,我们进入链式结构的世界。单向链表、双向链表和循环链表的实现细节,不仅是理论知识,更是理解指针(Pointer)操作精髓的关键。我们详细剖析了链表在处理插入、删除操作时如何实现O(1)的理论优势,以及其在缓存未命中(Cache Miss)时的实际劣势。 第二章:栈、队列与抽象数据类型(ADT)的实践 栈(Stack)与队列(Queue)是计算机科学中最基础且应用最广的两种线性结构。本章深入探讨它们如何作为抽象数据类型,在不同底层结构(数组或链表)上的实现权衡。我们详尽分析了“后进先出”(LIFO)和“先进先出”(FIFO)原则在递归调用栈管理、广度优先搜索(BFS)中的核心作用。特别地,我们讨论了双端队列(Deque)在实现滑动窗口最大值等算法中的巧妙应用。 第三章:树形结构的层次化艺术 树(Tree)是处理层级关系和快速查找的利器。本书的重点在于二叉树(Binary Tree)的遍历方法——前序、中序和后序——及其在表达式解析和代码结构化中的地位。随后,我们进入效率的核心领域:平衡二叉搜索树(Self-Balancing BSTs)。我们将详细解析AVL树的旋转操作和红黑树(Red-Black Tree)的颜色调整规则,理解它们如何在插入和删除的剧烈变化中,始终保持O(log n)的查询时间。对于内存密集型应用,我们探讨了B树(B-Tree)和B+树,它们是数据库索引和文件系统得以高效运作的基石,重点在于它们如何优化磁盘I/O操作,而非仅仅关注内存访问。 第二部分:效率的极限——高级结构与优化 如果说第一部分是数据的“静态布局”,那么第二部分就是数据在“动态流动”中的优化策略。 第四章:哈希的魔力与冲突的艺术 散列表(Hash Table)是实现近乎O(1)查找的“魔法”。本章深入研究哈希函数的构造艺术,特别是如何设计均匀分布的哈希函数,以最大化查找效率。我们对各种冲突解决策略进行了细致的对比分析:链地址法(Separate Chaining)、开放寻址法(Open Addressing)中的线性探测、二次探测和双重哈希。我们还探讨了一致性哈希(Consistent Hashing)在分布式缓存系统(如Memcached或Redis集群)中,如何最小化数据迁移成本的原理。 第五章:图论——复杂关系的建模与求解 在网络拓扑、社交关系、物流路径等领域,图(Graph)是最精确的模型。本书不着墨于网络传输层,而是聚焦于图的表示方法——邻接矩阵与邻接表之间的选择哲学,以及它们对算法效率的影响。我们详细讲解了深度优先搜索(DFS)与广度优先搜索(BFS)在图遍历中的应用,并将其提升至解决连通性问题的高度。高潮部分是最短路径问题的求解:从迪杰斯特拉算法(Dijkstra)到A搜索算法的启发式优化,以及弗洛伊德-沃沙尔算法(Floyd-Warshall)处理全源最短路径的动态规划思想。 第六章:堆与优先级的管理 堆(Heap)是实现高效优先级调度的核心结构。本章侧重于二叉堆的实现,重点分析其上滤(Sift-up)和下滤(Sift-down)操作,以及如何保证其完全二叉树的形态。我们深入探讨了堆排序的稳定性和性能,并将其与更复杂的结构进行比较。此外,斐波那契堆(Fibonacci Heap)作为理论上的优化者,其复杂的合并操作如何使得某些图算法(如Prim算法的改进版)的渐进时间复杂度得以进一步降低,也得到了详尽的论述。 第三部分:计算的哲学——算法的精炼与设计 本部分着眼于如何设计高效的计算流程,而非仅仅依赖于数据容器。 第七章:排序的演进与稳定性 排序算法是衡量一个程序员算法素养的试金石。我们超越了简单的冒泡排序,重点解析了归并排序(Merge Sort)的分治法(Divide and Conquer)思想,以及快速排序(Quick Sort)在实际应用中性能优越的原因及其最坏情况的规避策略。对于大规模数据集,我们探讨了外部排序(External Sorting)和基数排序(Radix Sort)等非比较排序的应用场景。我们特别强调了排序算法的稳定性及其在多关键字排序中的重要性。 第八章:动态规划与贪心策略的抉择 解决复杂优化问题,需要两种强大的工具:动态规划(DP)和贪心算法(Greedy)。本章细致区分了两者的适用边界。DP部分通过背包问题、最长公共子序列等经典案例,展示如何通过备忘录(Memoization)或自底向上的方式,避免重复子问题的计算。贪心部分,如霍夫曼编码(Huffman Coding),则展示了局部最优解如何引导至全局最优解的直觉与严谨性。 总结:工程实践中的选择论 本书的最终目标,是将理论知识转化为工程决策的能力。在本书的收尾,我们提供了一个决策框架,指导读者如何在内存限制、I/O速度、数据访问模式(随机访问 vs 顺序访问)等实际约束下,为特定问题——例如,设计一个高速缓存索引、优化一个数据库查询引擎的内部结构,或构建一个高效的编译器符号表——选择最恰当的数据结构和算法组合。这不是关于如何建立通信链路,而是关于如何构建支撑信息高效流动的数字基础设施。

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读后感

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用户评价

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这本书简直就是一本“通信网络入门指南”,但它又远远不止于此。作者并没有停留在基础知识的讲解,而是将一些更深入的理论,比如“路由算法”、“拥塞控制”等,用一种非常易于理解的方式呈现出来。我记得在讲解“路由算法”的时候,作者没有直接给出复杂的数学公式,而是用了一个“寻找最短路径”的类比,就像我们在一个城市里,如何规划出最快的路线去目的地。 他详细地解释了各种路由协议的优缺点,以及它们是如何在复杂的网络环境中做出最优决策的。我甚至能想象到,那些路由器们在默默地计算着,寻找着最佳路径,就像一个不知疲倦的导航系统。书中还提到了很多关于“拥塞控制”的策略,作者将网络拥塞比作“交通堵塞”,然后解释了不同的控制算法是如何像交通警察一样,疏导交通,避免整个网络的瘫痪。 最让我惊喜的是,作者还涉及了一些关于“下一代通信技术”的展望,比如 5G、物联网等。他并没有用那些过于高深的词汇来描绘未来,而是用非常清晰的语言,勾勒出这些技术将如何改变我们的生活。读完这本书,我感觉自己对通信网络有了一个更加全面和深入的理解,也对未来的技术发展充满了期待。

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我必须说,这本书的语言风格简直是出乎意料地“接地气”。我一直以为通信网络会是那种充斥着“协议栈”、“比特流”、“帧”这些冷冰冰术语的书,但这本书却用一种非常生活化的语言,让我感到亲切又有趣。作者在介绍“ TCP/IP 协议族”的时候,竟然会把它比作人类的“语言系统”, TCP 就像“语法”, IP 就像“词汇”,而应用层的协议(如 HTTP)就像是各种“交流的场景”(比如约会、商务洽谈)。 这种比喻的生动性,让我一下子就抓住了这些概念的精髓。我不再觉得它们是抽象的代码,而是活生生的交流方式。书中还穿插了很多有趣的小故事,比如关于早期互联网是如何诞生的,那些充满理想和冒险精神的科学家们是如何一步步克服困难,创造出如今我们习以为常的网络世界的。这些故事让我觉得通信网络的发展,本身就是一部精彩纷呈的史诗。 我特别喜欢书中关于“网络安全”的章节。作者并没有用吓人的语言来描述病毒和黑客,而是用一种“侦探破案”的视角,向我们揭示了网络攻击的原理和防御之道。他会用一些生动的小案例,比如“窃听”、“伪装”等,来解释各种攻击方式,然后给出相应的防范建议,让我觉得网络安全并非高不可攀,而是我们每个人都可以参与其中的课题。

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这本书的内容,简直就像一个“通信网络百科全书”,但它又不像传统的百科全书那样枯燥乏味。作者用一种非常生动活泼的语言,将各种复杂的概念解释得清晰易懂。我记得在讲解“交换机”的时候,作者将它比作一个“聪明的邮局”,能够根据收件人的地址,将邮件准确地送到对应的窗口,而不需要像集线器那样,把邮件发送给所有人。 这种形象的比喻,让我一下子就明白了交换机和集线器之间的区别。书中还详细地介绍了各种网络设备的功能和作用,比如路由器、防火墙、负载均衡器等。作者在讲解这些设备的时候,并不是简单地罗列功能,而是会结合实际的应用场景,让我理解它们在构建复杂网络系统中所扮演的重要角色。 而且,书中还涉及了一些关于“网络安全”的知识。作者并没有用过于专业的术语来讲解,而是用一种非常通俗易懂的方式,向我们解释了各种常见的网络攻击方式,以及如何进行有效的防御。我感觉自己就像在学习一套“网络格斗术”,学会如何保护自己,免受网络威胁的侵害。

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这本书给我的感觉就像一个经验丰富的老师傅,手把手地教我如何理解通信网络的“道”。他没有直接丢给我一大堆理论,而是先让我“上手”,通过一些小实验和观察,自己去发现问题,然后引出背后的原理。我记得书中有讲到“ IP 地址”,作者没有直接给出定义,而是让我们先在电脑上查看自己的 IP 地址,然后引导我们思考“这个地址有什么用?”,“它和我的 MAC 地址有什么区别?”。 这种“先体验,后理论”的学习方式,让我觉得非常高效。我不再是被动地接受知识,而是主动地去思考和探索。书中还提供了大量的示意图和实验步骤,让我可以边读边实践。我尝试着在自己的电脑上配置了一个简单的局域网,并且按照书中的指导,实现了两台电脑之间的数据传输。那种亲手操作,成功连接的喜悦,是任何枯燥的文字都无法比拟的。 而且,作者在讲解过程中,非常注重逻辑性和条理性。他会将一个复杂的概念分解成若干个小部分,然后逐一进行阐述,直到我完全理解为止。他还会用大量的类比来帮助我理解,比如将“ TCP 协议”比作“可靠的快递服务”,强调其“三次握手”和“四次挥散”的过程,就像客户下单、商家确认、发货、收货,每一个环节都环环相扣,确保信息能够准确无误地送达。

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这本书简直是一场令人捧腹的喜剧!我一直以为通信网络是个枯燥无味的学术领域,但这本书彻底颠覆了我的认知。作者简直是个语言大师,他用最生动、最幽默的比喻,把那些原本晦涩难懂的概念讲得活灵活现。比如,他把数据包比作快递小哥,在复杂的网络中穿梭,有时还会遇到“交通拥堵”,需要“绕道而行”,那种画面感简直太强了!还有,他把路由器比作超级交通警察,指挥着无数数据流,保证它们能安全、高效地到达目的地。我甚至能想象到那些数据包们挤在一起,争先恐后地想要冲出“出口”的有趣场景。 阅读过程中,我时常被作者的段子逗得前仰后合。他甚至会引用一些网络段子,把它们巧妙地融入到理论讲解中,让学习过程充满了乐趣。我记得有一次讲到“丢包”现象,他竟然拿“女朋友生气不理你”来类比,那种心有戚戚焉的幽默感,让我在爆笑之余,也深刻理解了丢包对通信质量的影响。这本书让我感觉自己不是在学习,而是在和一个幽默风趣的朋友聊天,听他讲那些关于网络世界里的趣事。 最重要的是,这本书并没有因为幽默而牺牲内容的严谨性。作者在风趣幽默的语言背后,仍然对通信网络的各个方面进行了深入浅出的讲解。从最基础的物理层到应用层,再到各种协议和技术,他都一一做了详尽的阐述。而且,他的讲解逻辑清晰,循序渐进,即使是初学者也能轻松理解。这本书让我对通信网络有了一个全新的认识,也激发了我进一步探索这个领域的热情。我真的非常感谢作者,他用如此独特的方式,让我爱上了通信网络!

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刚翻开这本书,我就被它那独特的排版风格吸引了。不同于市面上那些堆砌着密密麻麻文字的教科书,这本书大量运用了精美的插图、图表和流程图,将抽象的概念可视化。我尤其喜欢其中关于“ OSI 七层模型”的讲解,作者用一个生动的“寄信”过程来比喻每一层的功能,从物理层的“纸和笔”,到应用层的“收信人”,每一步都配有形象的插画,让我瞬间就能理解各层之间的协作关系。 而且,书中穿插的案例分析也极具启发性。作者并没有局限于理论的陈述,而是选取了现实生活中常见的通信场景,比如“ Wi-Fi 连接失败”、“手机信号不好”等,然后深入剖析这些问题背后的技术原理。我记得有一次讲到“ DNS 解析”,他举了一个“找地址”的例子,从“你不知道朋友家在哪里”,到“问邻居”,再到“地图导航”,层层递进,让我对 DNS 的工作流程有了非常直观的理解。 这本书的另一个亮点是它的实用性。书中不仅讲解了理论知识,还提供了一些调试和排查网络问题的实用技巧。我按照书中的方法,成功地解决了自己家里 Wi-Fi 信号不稳定的问题,那种成就感是无与伦比的!感觉这本书就像一个贴心的技术顾问,随时随地都能为我提供帮助。我强烈推荐这本书给所有对通信网络感兴趣的朋友,无论是学生还是从业者,都能从中受益匪浅。

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这本书的阅读体验,堪称一场“思维的盛宴”。作者没有直接灌输知识,而是通过提出问题、引导思考的方式,让我自己去发现和理解通信网络的奥秘。我记得在讲解“网络层”的时候,作者并没有直接给出 IP 地址和路由表的定义,而是先让我们思考“我们如何才能找到一个陌生人家的地址?”,然后通过类比,一步步引出 IP 地址的唯一性,以及路由表的作用。 这种“启发式”的学习方式,让我觉得非常有趣且有效。我不再是被动地接受信息,而是主动地去参与到知识的构建过程中。书中还穿插了大量的“思考题”和“小练习”,让我可以在阅读的过程中,检验自己的理解程度,并且巩固所学的知识。我尝试着去分析一些网络拓扑图,并且根据书中的原理,去预测数据包的传输路径。 更让我赞赏的是,作者在讲解过程中,总是会引用一些最新的研究成果和技术动态。他并没有停留在过时的理论上,而是紧跟时代的步伐,将最新的技术理念融入到讲解中。我感觉自己就像在和一位走在科技前沿的导师对话,他不仅传授我基础知识,更让我对未来的技术发展有了更深刻的洞察。

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这本书给我的感觉,就像一位经验丰富的“网络医生”。它不仅能够准确地诊断出各种“网络疾病”,还能够提供有效的“治疗方案”。我记得书中详细地讲解了各种网络故障的排查方法,比如“ ping 命令”的使用,“ traceroute 命令”的分析,以及“抓包分析”的技巧。 作者在讲解这些工具的时候,并没有用生涩的术语,而是用一种非常实用的方式,教我们如何去利用这些工具来定位问题。我曾经遇到过家里网络连接不稳定的问题,按照书中的方法,我一步步地排查,最终找到了问题的根源,并且成功地解决了。那种感觉,就像我变成了一个网络世界的“神探”,能够一眼看穿隐藏在故障背后的秘密。 而且,书中还涉及了一些关于“网络性能优化”的内容。作者讲解了如何通过调整配置、优化参数等方式,来提高网络的传输速度和稳定性。我尝试着按照书中的建议,优化了我家路由器的设置,果然感觉网络的响应速度有了明显的提升。这本书让我觉得,通信网络不仅仅是“连接”,更是一种“优化”和“提升”的过程。

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这本书的内容,简直就像打开了一扇通往“万物互联”世界的大门。作者并没有局限于传统的计算机网络,而是将通信网络的触角延伸到了更广阔的领域,比如移动通信、无线通信,甚至是卫星通信。他详细地讲解了不同通信介质的特点和应用,比如光纤的“光速传输”,无线电的“无处不在”,以及卫星的“全球覆盖”。 我尤其对书中关于“移动通信”的讲解印象深刻。作者将手机信号的传输过程,比作一次次的“呼叫”和“应答”,详细地介绍了基站、信道、频率等概念。我之前一直以为手机信号就是“无线电波”,但读了这本书,我才明白其中蕴含着多么复杂和精妙的技术。作者还提到了 4G、5G 的演进,以及它们在速度、时延、连接数等方面的巨大提升,让我对移动通信的未来充满了想象。 而且,书中还涉及了一些关于“网络协议”的细节。作者并没有简单地罗列协议名称,而是深入剖析了每个协议的设计思想和工作原理。比如,在讲解“ HTTP 协议”的时候,他会详细介绍请求-响应模型,以及各种 HTTP 方法( GET, POST 等)的含义。我感觉自己就像一个侦探,在一步步解开这些协议的“密码”,理解它们是如何让不同的设备之间进行有效的沟通。

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坦白说,我之前对通信网络这个话题一直抱着一种“敬而远之”的态度。总觉得它离我太过遥远,充斥着各种我无法理解的专业术语和复杂的公式。然而,这本书彻底改变了我的看法。作者并没有一开始就抛出那些吓人的概念,而是从最生活化的场景入手,比如“我们为什么能和远方的朋友视频通话?”、“手机是如何上网的?”这些贴近我们日常的问题,引导读者一步步地去探索背后的原理。 我特别欣赏作者的叙事方式。他不像是在写一本枯燥的技术手册,更像是在讲一个关于“连接”的故事。他把网络比作一个巨大的“信息高速公路”,而我们发送的每一个数据,都是在这条公路上行驶的汽车。他细致地描述了这些汽车从起点出发,经过一个个“收费站”(路由器)、“服务区”(交换机),最终安全抵达终点(接收者)的全过程。这种宏大的视角,让我一下子就对通信网络有了整体的认识。 更让我印象深刻的是,作者在讲解过程中,总是会适时地穿插一些历史典故和发展历程。比如,在讲到“分组交换”的时候,他会追溯到 ARPANET 的诞生,讲述那个时代的技术背景和创新思想。这不仅让知识点更加生动有趣,也让我体会到了通信技术发展的艰辛和不易。读这本书,感觉自己不仅在学习技术,更是在了解一段波澜壮阔的科技史。

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