程序设计方法（第2版） pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:

作者:[美] Matthias Felleisen

出品人:异步图书

页数:483

译者:朱崇恺

出版时间:2020-10-13

价格:99.00元

装帧:平装

isbn号码:9787115529152

丛书系列:国外著名高等院校信息科学与技术优秀教材

图书标签:

程序设计
方法学
软件工程
算法
数据结构
编程范式
软件开发
计算机科学
教学
教材

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具体描述

本书从系统设计的角度出发介绍计算以及程序设计的方法和过程。全书由6个部分和5个独立章节组成，6个部分侧重于介绍程序设计，分别介绍从数值和图像等原子数据到区间、枚举、条目、结构体及其组合等新方法的基本概念，任意大的复合数据及其用途，用于创建和使用抽象的设计诀窍，迭代改进的思想，生成递归以及关于累积器的用法；5个独立章节引入编程机制和计算的概念，分别介绍教学语言的语法和语义、引用和反引用、作用域和抽象、数值的本质以及计算的成本。本书强调程序设计的计划和构建、设计诀窍、抽象和迭代改进等思想，逻辑清晰，循序渐进，示例丰富，可以指导有一定编程经验的读者系统地学习程序设计，也可作为高等院校计算机科学与技术专业程序设计导论和计算导论的教材和教学参考书。

计算机科学与技术：理论、实践与前沿探索第一部分：计算基础与理论的深度剖析 1. 离散数学与逻辑基础本书深入探讨支撑现代计算的数学骨架。内容涵盖集合论、关系与函数、图论的基础概念及其在算法设计中的应用。特别强调命题逻辑和一阶逻辑的严谨性，解析逻辑推理在程序正确性证明中的核心作用。通过大量计算案例，揭示抽象数学概念如何转化为可执行的计算模型。 2. 算法设计与分析：效率与优雅的追求本章是计算科学的基石。详细阐述了设计高效算法的范式：分治法、动态规划、贪心算法、回溯法与分支定界法。对常见数据结构（如高级树结构、堆、哈希表和图表示）的性能进行渐进分析，熟练运用大O、Ω和Θ符号进行复杂度评估。重点分析了排序、搜索、图遍历（BFS, DFS）和最短路径算法（Dijkstra, Floyd-Warshall）的精确效率与适用场景。此外，深入探讨NP完全性理论，界定当前计算问题的理论极限。 3. 形式语言与自动机理论本节带领读者进入计算的抽象层面。从有限自动机（DFA/NFA）到下推自动机（PDA），构建起描述不同类型语言的计算模型。详细讲解了正则文法、上下文无关文法（CFG）与Chomsky层次结构。通过分析这些理论如何指导编译器的词法分析和语法分析阶段，展示了抽象模型在工程实践中的直接价值。图灵机的设计与局限性讨论，是理解可计算性边界的关键所在。 4. 计算复杂性理论导论超越“能否解决”的问题，本书关注“有效解决”的难度。清晰界定P类、NP类、PSPACE等复杂度类，并通过归约（Reduction）的概念，展示如何证明一个问题是NP完全的。对于非确定性计算的原理进行了详尽的阐述，为理解现代密码学和优化问题的难度提供了坚实的理论背景。 --- 第二部分：系统结构与底层实现 5. 计算机系统组织与汇编语言从硬件层面理解软件的运行。本书剖析了CPU的工作原理，包括指令集架构（ISA）、流水线技术、存储器层次结构（Cache、主存）和I/O系统。通过MIPS或RISC-V汇编语言的实战教学，读者能够直接观察高级语言指令是如何被翻译成机器级操作的，深刻理解函数调用约定、栈帧管理和系统调用的机制。 6. 操作系统：核心原理与实践操作系统被视为计算机资源的管理者。本章系统地介绍了进程与线程管理、并发与同步（互斥锁、信号量、管程）、死锁的检测与预防策略。内存管理部分涵盖了分页、分段、虚拟内存和页面置换算法的性能评估。文件系统设计，包括目录结构、数据组织和I/O管理，也得到了充分的阐述。 7. 编译原理：从源代码到可执行程序全面覆盖编译器的构造过程。从词法分析器的自动生成（基于有限自动机）到语法分析（LL, LR分析法）。随后深入讲解中间代码的生成与优化技术，包括数据流分析、控制流图和各种机器无关的优化（如常量折叠、循环展开）。最后，讨论代码生成阶段的寄存器分配与指令选择。 8. 计算机网络与协议栈本书遵循自底向上的结构，详述了网络通信的七层/五层模型。重点解析了物理层、数据链路层（CSMA/CD, 802.11），以及网络层的IP寻址、路由协议（RIP, OSPF）。传输层的TCP（拥塞控制、可靠传输）和UDP的机制被细致剖析。应用层部分则聚焦于HTTP、DNS、SMTP等核心协议的工作流程。 --- 第三部分：软件工程与高级编程范式 9. 软件工程：过程、方法与质量保证本章关注大型软件项目的生命周期管理。系统介绍了软件开发模型（瀑布、迭代、敏捷/Scrum）。重点探讨需求工程（获取、分析与规格说明）和软件设计方法（结构化设计、面向对象设计原则）。软件测试部分涵盖了单元测试、集成测试、系统测试以及白盒/黑盒测试技术，并强调了版本控制系统（如Git）在协作开发中的不可替代性。 10. 面向对象设计与UML建模超越基础的类与对象概念，本书深入探讨面向对象编程（OOP）的四大支柱：封装、继承、多态和抽象。着重讲解设计模式（如工厂、单例、观察者、策略模式）在解决常见设计问题中的应用。统一建模语言（UML）作为设计蓝图的工具，其用例图、类图、序列图和活动图的绘制与解读被作为核心技能进行训练。 11. 函数式编程范式本节介绍与传统命令式编程形成鲜明对比的函数式思想。核心概念包括纯函数、高阶函数、不可变性、引用透明性。通过对Lambda演算的简要回顾，读者将理解递归、尾递归优化和惰性求值机制。学习如何使用Haskell或Scala等语言的特性，编写更易于推理和并行化的代码。 12. 分布式系统与并发编程面对多核处理器和网络化环境，并发编程成为必需。本章详细探讨并发模型下的挑战，如竞态条件和活锁。在分布式系统方面，内容涵盖了分布式事务、一致性模型（CAP理论）、共识算法（Paxos/Raft）以及RPC与消息队列在微服务架构中的应用。 --- 第四部分：数据管理与新兴技术 13. 数据库系统原理与SQL 数据库作为信息持久化的核心，其理论基础至关重要。本章讲解关系模型、数据字典、范式理论（1NF到BCNF）。事务管理是重点，深入分析ACID特性、隔离级别和两阶段锁定协议。SQL语言部分不仅覆盖基础查询，还包括视图、存储过程和高级连接操作。 14. 大数据处理框架与技术在海量数据背景下，本书介绍了MapReduce编程模型及其分布式计算思想。着重分析Hadoop生态系统的核心组件（HDFS、YARN）。对于实时数据流处理，简要介绍Spark Streaming或Flink的基本架构，强调数据并行与容错机制。 15. 人工智能基础与机器学习概述作为计算科学的前沿交叉点，本章提供人工智能领域的宏观概览。涵盖搜索算法（A）、知识表示与推理。机器学习部分引入监督学习、无监督学习的基本概念，包括线性回归、决策树和支持向量机的数学原理，旨在为后续的深度学习学习打下坚实的数学与统计基础。 16. 网络安全与密码学基础信息安全是现代计算的命脉。本书讲解了对称加密（AES）和非对称加密（RSA）的数学原理，以及公钥基础设施（PKI）和数字签名的运作方式。深入剖析常见的网络攻击类型（如SQL注入、跨站脚本XSS）和防御措施，强调安全编码实践的重要性。

作者简介

Matthias Felleisen，美国东北大学计算机科学学院Trustee教授，世界知名的计算机科学家，他最为人知的他是PLT Scheme（Racket）语言的创始人。2009年，他获得Karl V. Karlstrom杰出教育家奖。2010年，他获得了SIGCSE计算机科学教育杰出贡献奖。2012年，他获得了SIGPLAN编程语言成就奖，以表彰他编程语言领域显著和持久的贡献。

Robert Bruce Findler，美国西北大学计算机科学副教授。

Matthew Flatt，美国犹他大学计算机学院教授。

Shriram Krishnamurthi，美国布朗大学计算机科学教授。

目录信息

开篇：如何编程
算术　3
输入和输出　6
计算的多种方式　10
一个程序，多个定义　13
另一个定义　15
现在你是一名程序员了　17
不！　17
第　一部分固定大小的数据
第　1章算术　20
1.1　数值的算术　21
1.2　字符串的算术　22
1.3　二者的混合　23
1.4　图像的算术　24
1.5　布尔值的算术　26
1.6　布尔值的混合　27
1.7　谓词：了解你的数据　29
第　2章函数和程序　31
2.1　函数　31
2.2　计算　33
2.3　函数的复合　36
2.4　全局常量　38
2.5　程序　39
第3章　程序设计方法　49
3.1　设计函数　50
3.2　熟练习题：函数　54
3.3　领域知识　54
3.4　从函数到程序　54
3.5　关于测试　55
3.6　设计世界程序　56
3.7　虚拟宠物世界　63
第4章　区间、枚举和条目　65
4.1　条件编程　65
4.2　条件计算　67
4.3　枚举　69
4.4　区间　71
4.5　条目　75
4.6　条目的设计　80
4.7　有限状态世界　82
第5章　添加结构体　88
5.1　从位置到posn结构体　88
5.2　posn的计算　88
5.3　posn的编程　89
5.4　定义结构体类型　91
5.5　结构体的计算　94
5.6　结构体的编程　97
5.7　数据的空间　102
5.8　结构体的设计　105
5.9　世界中的结构体　106
5.10　图形编辑器　107
5.11　再探虚拟宠物　109
第6章　条目和结构体　111
6.1　再谈条目的设计　111
6.2　世界的混合　119
6.3　输入错误　121
6.4　世界中的检查　124
6.5　相等谓词　125
第7章　总结　127
独立章节1　初级语言　128
初级语言的词汇　128
初级语言的文法　129
初级语言的含义　131
含义和计算　133
初级语言中的错误　133
布尔表达式　135
常量定义　136
结构体类型定义　137
初级语言中的测试　139
初级语言的错误消息　140
第二部分　任意大的数据
第8章　链表　146
8.1　创建链表　146
8.2　'()是什么，cons又是什么　149
8.3　用链表编程　151
8.4　使用链表进行计算　154
第9章　使用自引用数据定义进行设计　156
9.1　熟练习题：链表　160
9.2　非空链表　161
9.3　自然数　166
9.4　俄罗斯套娃　168
9.5　链表和世界程序　171
9.6　关于链表和集合　174
第　10章再谈链表　178
10.1　生成链表的函数　178
10.2　链表中的结构体　180
10.3　链表中链表以及文件　183
10.4　再谈图形编辑器　189
第　11章组合式设计　197
11.1　list函数　197
11.2　函数的组合　199
11.3　递归的辅助函数　200
11.4　一般化的辅助函数　204
第　12章项目：链表　212
12.1　现实世界中的数据：字典　212
12.2　现实世界中的数据：iTunes　213
12.3　文字游戏—组合的示例　217
12.4　文字游戏—问题的核心　220
12.5　贪吃蛇　221
12.6　简单俄罗斯方块　223
12.7　全面太空战争　225
12.8　有限状态机　226
第　13章总结　231
独立章节2　Quote和Unquote　232
Quote　232
Quasiquote和Unquote　233
Unquote　Splice　236
第三部分　抽象
第　14章无处不在的相似性　242
14.1　函数的相似性　242
14.2　不同的相似性　243
14.3　数据定义的相似性　246
14.4　函数是值　248
14.5　函数的计算　249
第　15章设计抽象　252
15.1　抽象的示例　252
15.2　签名的相似性　255
15.3　单个控制点　259
15.4　模板的抽象　259
第　16章使用抽象　261
16.1　现有的抽象　261
16.2　局部定义　264
16.3　局部定义增强表达能力　266
16.4　local的计算　268
16.5　使用抽象的示例　271
16.6　用抽象设计　274
16.7　熟悉抽象的习题　275
16.8　项目中的抽象　276
第　17章匿名函数　278
17.1　lambda函数　278
17.2　lambda的计算　280
17.3　用lambda抽象　282
17.4　用lambda制定规范　284
17.5　用lambda表示　289
第　18章总结　293
独立章节3　作用域和抽象　294
作用域　294
中级语言的循环　298
模式匹配　304
第四部分　交织的数据
第　19章 S表达式之诗　310
19.1　树　310
19.2　森林　316
19.3　S表达式　317
19.4　对交织数据的设计　321
19.5　项目：二叉查找树　322
19.6　函数的简化　325
第　20章迭代改进　327
20.1　数据分析　327
20.2　数据定义的改进　328
20.3　函数的改进　330
第　21章解释器的改进　332
21.1　表达式的解释　332
21.2　变量的解释　335
21.3　函数的解释　336
21.4　解释一切　338
第　22章项目：XML商业　340
22.1　XML和S表达式　340
22.2　XML枚举的呈现　344
22.3　领域特定语言　348
22.4　读入XML　352
第　23章同时处理　355
23.1　同时处理两个链表：情况1　355
23.2　同时处理两个链表：情况2　356
23.3　同时处理两个链表：情况3　357
23.4　函数的简化　360
23.5　设计读入两个复杂输入的函数　361
23.6　熟练习题：两个输入　362
23.7　项目：数据库　365
第　24章总结　374
独立章节4　数值的本质　375
固定大小的数值算术　375
溢出　379
下溢出　379
教学语言中的数值　380
第五部分　生成递归
第　25章非标准递归　386
25.1　无结构体的递归　386
25.2　忽略结构体的递归　389
第　26章设计算法　393
26.1　调整设计诀窍　393
26.2　终止　394
26.3　对比结构化递归和生成递归　396
26.4　做出选择　397
第　27章主题的变化　401
27.1　初试分形　401
27.2　二分查找　403
27.3　初探解析　407
第　28章数学的例子　411
28.1　牛顿法　411
28.2　数值积分　414
28.3　项目：高斯消元　418
第　29章回溯的算法　423
29.1　图的遍历　423
29.2　项目：回溯　430
第30章　总结　434
独立章节5　计算的成本　435
具体的时间和抽象的时间　436
“数量级”的定义　440
为何使用谓词和选择函数　442
第六部分　知识的累积
第31章　知识的丢失　446
31.1　结构处理的问题　446
31.2　生成递归的问题　449
第32章　累积器风格函数的设计　453
32.1　认识到需要累积器　453
32.2　添加累积器　454
32.3　将函数转换为累积器风格　455
32.4　带鼠标的图形编辑器　464
第33章　累积的更多用途　466
33.1　累积器和树　466
33.2　带累积器的数据表示　470
33.3　作为结果的累积器　474
第34章　总结　479
尾声：继续前进　481
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

前言中的艾伦.佩利的警句给我印象很深:"教儿童编程有悖于现代教育学. 制定计划,使思路条理化,注重细节,严格自律有何乐趣?" 佩利是对的.尽管书中给出了很多学编程的好处,但是在大方向上, 儿童的那种天马行空的想象,没有什么条条框框的思路,是很珍贵的. 话说回来,对于那些长大了...

评分☆☆☆☆☆

程序设计方法作者: 傅雷森(Matthias Felleisen) 副标题: 国外著名高等院校信息科学与技术优秀教材 isbn: 7115115567 页数: 460 译者: 黄林鹏定价: 49.0 出版社: 人民邮电出版社装帧: 平装出版年: 2003-12 书名: 程序设计方法

评分☆☆☆☆☆

这本书的优点前面豆友已经说得很多了，上手容易，step by step等等。其实真得推荐大学能够把这本书做为编程语言的基础，尤其是非计算机专业而以后却又需要进行专业上的计算程序开发的人员。很多人都把这本书和SICP做对比，大概翻了一遍SICP，确实觉得这本书略有啰嗦的嫌疑...

评分☆☆☆☆☆

这本是学校的教科书。08年废掉JAVA选择Scheme，然后确认它作为教材。重要性不言而喻。无论你入学背景再牛，水平再高，学校还是会要求你上这课，只是有不同级别而已。 HtDp的起点明显要比SICP低。不过这本书的风格很好，真正的 Step By Step，很多时候作者都是很明确他的目的...

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我是一个倾向于快速原型开发和迭代的开发者，过去常常为了速度而牺牲代码的整洁度，结果项目一复杂就陷入“技术债”的泥潭。这本书的出现，像是给我敲响了警钟，但不是那种令人沮丧的指责，而是一种充满建设性的引导。它通过对软件演进过程的模拟分析，清晰地展示了“偷懒”的短期收益和长期的沉没成本。书中对“防御性编程”的实践案例尤其让我印象深刻，它不再是简单的输入校验，而是深入到如何设计数据结构来从根本上防止无效状态的产生。例如，利用枚举和带标签的联合体来代替魔术数字和指针，从类型系统层面就杜绝了某些类型的错误。阅读这本书的过程，更像是一场自我审视和重塑代码价值观的旅程。它迫使我停下来，思考我写的每一行代码背后的意图和潜在的风险，从而真正理解了“设计先行”的真正含义。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是编程新手的救星，我一直对C++那种密密麻麻的语法感到头疼，翻开这本书，作者的叙述方式就像一位经验丰富的导师在旁边手把手地教你。它不像那些枯燥的教科书，直接把概念丢给你让你自己琢磨，而是非常注重“为什么”要这么做，而不是简单地告诉你“怎么做”。比如，书中对面向对象设计原则的讲解，不是干巴巴地罗列 SOLID 原则，而是通过一系列生动的案例，展示了违背这些原则的代码在实际项目中会带来多大的维护噩梦。特别是关于抽象和封装的部分，作者用了很多篇幅来解释如何构建健壮的接口，让底层实现细节对使用者完全透明，这对我理解软件架构的松耦合思想至关重要。读完前几章，我感觉自己对代码的组织方式都有了质的飞跃，不再是写完一个功能就万事大吉，而是开始思考代码的可读性、可扩展性和可维护性，这才是真正专业的编程思维。对于那些想从“会写代码”迈向“写好代码”的读者来说，这本书提供的视角是无价之宝。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个比较紧张的项目周期内接触到这本书的，当时急需快速提升团队的代码质量，尤其是对那些习惯了脚本语言的同事。这本书最让我眼前一亮的是它对“程序设计方法论”的深度挖掘。它不是教你具体的语言特性，而是教你如何思考一个工程问题。书中关于软件复用和设计模式的章节，简直就是一本实战手册。它没有停留在 GoF 模式的表面描述，而是深入到每种模式背后的权衡取舍——什么时候用策略模式比用继承更合适？何时工厂模式会导致过度设计？作者非常坦诚地指出了每种方法的局限性，这在很多同类书籍中是看不到的。这种批判性的思维训练，让团队成员不再盲目套用“最佳实践”，而是能根据项目特点选择最合适的“最佳适用”方案。特别是书中关于“契约式设计”的论述，极大地帮助我们明确了模块间的依赖关系，显著减少了运行时异常的发生。总的来说，它提供的是一种自上而下的系统性解决方案，而非零散的技巧集合。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值在于它建立了一种跨越语言障碍的编程哲学。我过去接触过不少语言特定的“最佳实践”书籍，但它们往往在换一种语言后就失去了指导意义。这本书的核心内容，比如模块化、抽象层次的划分、错误处理的哲学等，是适用于任何命令式或面向对象语言的普适原则。我特别欣赏作者在讨论“状态管理”这一章节时所采取的谨慎态度。书中花了大量的篇幅来论证“局部性”和“控制副作用”的重要性，并展示了如何通过细致的封装和清晰的生命周期管理来驯服那些难以捉摸的全局状态。这种对程序“副作用”的深刻洞察，使得我们在重构遗留系统时，有了一个强大的理论武器来判断哪些改动是安全的，哪些改动可能引发连锁反应。它不仅仅是一本技术书，更像是一本关于如何构建可持续、可信赖的复杂系统的哲学指南。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚开始我对这种名字听起来很“学术”的书持保留态度，担心内容会过于理论化，脱离实际。然而，这本书在处理复杂算法和数据结构时，展现出的工程化思维让我刮目相看。它没有仅仅停留在算法的时间复杂度分析，而是将算法的选择与实际的硬件特性——比如缓存局部性、内存访问模式——结合起来讨论。例如，在讲解图算法时，书中不仅分析了 Dijkstra 算法的理论复杂度，还探讨了在稀疏图和稠密图下，邻接矩阵和邻接表的实际性能差异，以及如何利用内存布局优化遍历效率。这种“硬件-软件协同设计”的视角，对于我这种偏向底层性能优化的工程师来说，简直是醍醐灌顶。它让我明白，好的程序设计不仅仅是逻辑上的正确，更是对计算资源的有效利用。书中的图示和伪代码清晰明了，即便是涉及到一些高深的优化技巧，也能被分解得非常易于理解和吸收。

评分☆☆☆☆☆

适合没编程基础的看看，但作为编程入门书籍又有点另类，不算很推荐吧

评分☆☆☆☆☆

要“完成”这本书并不容易，另外，对于入门者，这本也并不是那么适合，主要的原因就是这本有的作业需要自行查文档（虽然这是写代码必备技能），而且阅读体验一般；优点就是，这本能令人培养一个很好的编程习惯，而且能初步领略Lisp中透露的逻辑美感，打个比方这就仿佛一本内功心法，扎实的学完了这本之后再学具体的语言，就会如鱼得水

评分☆☆☆☆☆

适合没有学习过编程的人阅读。

评分☆☆☆☆☆

适合没有学习过编程的人阅读。

评分☆☆☆☆☆

done.