程序設計方法（第2版） pdf epub mobi txt 電子書下載2026

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出版者:

作者:[美] Matthias Felleisen

出品人:異步圖書

頁數:483

译者:硃崇愷

出版時間:2020-10-13

價格:99.00元

裝幀:平裝

isbn號碼:9787115529152

叢書系列:國外著名高等院校信息科學與技術優秀教材

圖書標籤:

程序設計
方法學
軟件工程
算法
數據結構
編程範式
軟件開發
計算機科學
教學
教材

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具體描述

本書從係統設計的角度齣發介紹計算以及程序設計的方法和過程。全書由6個部分和5個獨立章節組成，6個部分側重於介紹程序設計，分彆介紹從數值和圖像等原子數據到區間、枚舉、條目、結構體及其組閤等新方法的基本概念，任意大的復閤數據及其用途，用於創建和使用抽象的設計訣竅，迭代改進的思想，生成遞歸以及關於纍積器的用法；5個獨立章節引入編程機製和計算的概念，分彆介紹教學語言的語法和語義、引用和反引用、作用域和抽象、數值的本質以及計算的成本。本書強調程序設計的計劃和構建、設計訣竅、抽象和迭代改進等思想，邏輯清晰，循序漸進，示例豐富，可以指導有一定編程經驗的讀者係統地學習程序設計，也可作為高等院校計算機科學與技術專業程序設計導論和計算導論的教材和教學參考書。

計算機科學與技術：理論、實踐與前沿探索第一部分：計算基礎與理論的深度剖析 1. 離散數學與邏輯基礎本書深入探討支撐現代計算的數學骨架。內容涵蓋集閤論、關係與函數、圖論的基礎概念及其在算法設計中的應用。特彆強調命題邏輯和一階邏輯的嚴謹性，解析邏輯推理在程序正確性證明中的核心作用。通過大量計算案例，揭示抽象數學概念如何轉化為可執行的計算模型。 2. 算法設計與分析：效率與優雅的追求本章是計算科學的基石。詳細闡述瞭設計高效算法的範式：分治法、動態規劃、貪心算法、迴溯法與分支定界法。對常見數據結構（如高級樹結構、堆、哈希錶和圖錶示）的性能進行漸進分析，熟練運用大O、Ω和Θ符號進行復雜度評估。重點分析瞭排序、搜索、圖遍曆（BFS, DFS）和最短路徑算法（Dijkstra, Floyd-Warshall）的精確效率與適用場景。此外，深入探討NP完全性理論，界定當前計算問題的理論極限。 3. 形式語言與自動機理論本節帶領讀者進入計算的抽象層麵。從有限自動機（DFA/NFA）到下推自動機（PDA），構建起描述不同類型語言的計算模型。詳細講解瞭正則文法、上下文無關文法（CFG）與Chomsky層次結構。通過分析這些理論如何指導編譯器的詞法分析和語法分析階段，展示瞭抽象模型在工程實踐中的直接價值。圖靈機的設計與局限性討論，是理解可計算性邊界的關鍵所在。 4. 計算復雜性理論導論超越“能否解決”的問題，本書關注“有效解決”的難度。清晰界定P類、NP類、PSPACE等復雜度類，並通過歸約（Reduction）的概念，展示如何證明一個問題是NP完全的。對於非確定性計算的原理進行瞭詳盡的闡述，為理解現代密碼學和優化問題的難度提供瞭堅實的理論背景。 --- 第二部分：係統結構與底層實現 5. 計算機係統組織與匯編語言從硬件層麵理解軟件的運行。本書剖析瞭CPU的工作原理，包括指令集架構（ISA）、流水綫技術、存儲器層次結構（Cache、主存）和I/O係統。通過MIPS或RISC-V匯編語言的實戰教學，讀者能夠直接觀察高級語言指令是如何被翻譯成機器級操作的，深刻理解函數調用約定、棧幀管理和係統調用的機製。 6. 操作係統：核心原理與實踐操作係統被視為計算機資源的管理者。本章係統地介紹瞭進程與綫程管理、並發與同步（互斥鎖、信號量、管程）、死鎖的檢測與預防策略。內存管理部分涵蓋瞭分頁、分段、虛擬內存和頁麵置換算法的性能評估。文件係統設計，包括目錄結構、數據組織和I/O管理，也得到瞭充分的闡述。 7. 編譯原理：從源代碼到可執行程序全麵覆蓋編譯器的構造過程。從詞法分析器的自動生成（基於有限自動機）到語法分析（LL, LR分析法）。隨後深入講解中間代碼的生成與優化技術，包括數據流分析、控製流圖和各種機器無關的優化（如常量摺疊、循環展開）。最後，討論代碼生成階段的寄存器分配與指令選擇。 8. 計算機網絡與協議棧本書遵循自底嚮上的結構，詳述瞭網絡通信的七層/五層模型。重點解析瞭物理層、數據鏈路層（CSMA/CD, 802.11），以及網絡層的IP尋址、路由協議（RIP, OSPF）。傳輸層的TCP（擁塞控製、可靠傳輸）和UDP的機製被細緻剖析。應用層部分則聚焦於HTTP、DNS、SMTP等核心協議的工作流程。 --- 第三部分：軟件工程與高級編程範式 9. 軟件工程：過程、方法與質量保證本章關注大型軟件項目的生命周期管理。係統介紹瞭軟件開發模型（瀑布、迭代、敏捷/Scrum）。重點探討需求工程（獲取、分析與規格說明）和軟件設計方法（結構化設計、麵嚮對象設計原則）。軟件測試部分涵蓋瞭單元測試、集成測試、係統測試以及白盒/黑盒測試技術，並強調瞭版本控製係統（如Git）在協作開發中的不可替代性。 10. 麵嚮對象設計與UML建模超越基礎的類與對象概念，本書深入探討麵嚮對象編程（OOP）的四大支柱：封裝、繼承、多態和抽象。著重講解設計模式（如工廠、單例、觀察者、策略模式）在解決常見設計問題中的應用。統一建模語言（UML）作為設計藍圖的工具，其用例圖、類圖、序列圖和活動圖的繪製與解讀被作為核心技能進行訓練。 11. 函數式編程範式本節介紹與傳統命令式編程形成鮮明對比的函數式思想。核心概念包括純函數、高階函數、不可變性、引用透明性。通過對Lambda演算的簡要迴顧，讀者將理解遞歸、尾遞歸優化和惰性求值機製。學習如何使用Haskell或Scala等語言的特性，編寫更易於推理和並行化的代碼。 12. 分布式係統與並發編程麵對多核處理器和網絡化環境，並發編程成為必需。本章詳細探討並發模型下的挑戰，如競態條件和活鎖。在分布式係統方麵，內容涵蓋瞭分布式事務、一緻性模型（CAP理論）、共識算法（Paxos/Raft）以及RPC與消息隊列在微服務架構中的應用。 --- 第四部分：數據管理與新興技術 13. 數據庫係統原理與SQL 數據庫作為信息持久化的核心，其理論基礎至關重要。本章講解關係模型、數據字典、範式理論（1NF到BCNF）。事務管理是重點，深入分析ACID特性、隔離級彆和兩階段鎖定協議。SQL語言部分不僅覆蓋基礎查詢，還包括視圖、存儲過程和高級連接操作。 14. 大數據處理框架與技術在海量數據背景下，本書介紹瞭MapReduce編程模型及其分布式計算思想。著重分析Hadoop生態係統的核心組件（HDFS、YARN）。對於實時數據流處理，簡要介紹Spark Streaming或Flink的基本架構，強調數據並行與容錯機製。 15. 人工智能基礎與機器學習概述作為計算科學的前沿交叉點，本章提供人工智能領域的宏觀概覽。涵蓋搜索算法（A）、知識錶示與推理。機器學習部分引入監督學習、無監督學習的基本概念，包括綫性迴歸、決策樹和支持嚮量機的數學原理，旨在為後續的深度學習學習打下堅實的數學與統計基礎。 16. 網絡安全與密碼學基礎信息安全是現代計算的命脈。本書講解瞭對稱加密（AES）和非對稱加密（RSA）的數學原理，以及公鑰基礎設施（PKI）和數字簽名的運作方式。深入剖析常見的網絡攻擊類型（如SQL注入、跨站腳本XSS）和防禦措施，強調安全編碼實踐的重要性。

作者簡介

Matthias Felleisen，美國東北大學計算機科學學院Trustee教授，世界知名的計算機科學傢，他最為人知的他是PLT Scheme（Racket）語言的創始人。2009年，他獲得Karl V. Karlstrom傑齣教育傢奬。2010年，他獲得瞭SIGCSE計算機科學教育傑齣貢獻奬。2012年，他獲得瞭SIGPLAN編程語言成就奬，以錶彰他編程語言領域顯著和持久的貢獻。

Robert Bruce Findler，美國西北大學計算機科學副教授。

Matthew Flatt，美國猶他大學計算機學院教授。

Shriram Krishnamurthi，美國布朗大學計算機科學教授。

目錄資訊

開篇：如何編程
算術　3
輸入和輸齣　6
計算的多種方式　10
一個程序，多個定義　13
另一個定義　15
現在你是一名程序員瞭　17
不！　17
第　一部分固定大小的數據
第　1章算術　20
1.1　數值的算術　21
1.2　字符串的算術　22
1.3　二者的混閤　23
1.4　圖像的算術　24
1.5　布爾值的算術　26
1.6　布爾值的混閤　27
1.7　謂詞：瞭解你的數據　29
第　2章函數和程序　31
2.1　函數　31
2.2　計算　33
2.3　函數的復閤　36
2.4　全局常量　38
2.5　程序　39
第3章　程序設計方法　49
3.1　設計函數　50
3.2　熟練習題：函數　54
3.3　領域知識　54
3.4　從函數到程序　54
3.5　關於測試　55
3.6　設計世界程序　56
3.7　虛擬寵物世界　63
第4章　區間、枚舉和條目　65
4.1　條件編程　65
4.2　條件計算　67
4.3　枚舉　69
4.4　區間　71
4.5　條目　75
4.6　條目的設計　80
4.7　有限狀態世界　82
第5章　添加結構體　88
5.1　從位置到posn結構體　88
5.2　posn的計算　88
5.3　posn的編程　89
5.4　定義結構體類型　91
5.5　結構體的計算　94
5.6　結構體的編程　97
5.7　數據的空間　102
5.8　結構體的設計　105
5.9　世界中的結構體　106
5.10　圖形編輯器　107
5.11　再探虛擬寵物　109
第6章　條目和結構體　111
6.1　再談條目的設計　111
6.2　世界的混閤　119
6.3　輸入錯誤　121
6.4　世界中的檢查　124
6.5　相等謂詞　125
第7章　總結　127
獨立章節1　初級語言　128
初級語言的詞匯　128
初級語言的文法　129
初級語言的含義　131
含義和計算　133
初級語言中的錯誤　133
布爾錶達式　135
常量定義　136
結構體類型定義　137
初級語言中的測試　139
初級語言的錯誤消息　140
第二部分　任意大的數據
第8章　鏈錶　146
8.1　創建鏈錶　146
8.2　'()是什麼，cons又是什麼　149
8.3　用鏈錶編程　151
8.4　使用鏈錶進行計算　154
第9章　使用自引用數據定義進行設計　156
9.1　熟練習題：鏈錶　160
9.2　非空鏈錶　161
9.3　自然數　166
9.4　俄羅斯套娃　168
9.5　鏈錶和世界程序　171
9.6　關於鏈錶和集閤　174
第　10章再談鏈錶　178
10.1　生成鏈錶的函數　178
10.2　鏈錶中的結構體　180
10.3　鏈錶中鏈錶以及文件　183
10.4　再談圖形編輯器　189
第　11章組閤式設計　197
11.1　list函數　197
11.2　函數的組閤　199
11.3　遞歸的輔助函數　200
11.4　一般化的輔助函數　204
第　12章項目：鏈錶　212
12.1　現實世界中的數據：字典　212
12.2　現實世界中的數據：iTunes　213
12.3　文字遊戲—組閤的示例　217
12.4　文字遊戲—問題的核心　220
12.5　貪吃蛇　221
12.6　簡單俄羅斯方塊　223
12.7　全麵太空戰爭　225
12.8　有限狀態機　226
第　13章總結　231
獨立章節2　Quote和Unquote　232
Quote　232
Quasiquote和Unquote　233
Unquote　Splice　236
第三部分　抽象
第　14章無處不在的相似性　242
14.1　函數的相似性　242
14.2　不同的相似性　243
14.3　數據定義的相似性　246
14.4　函數是值　248
14.5　函數的計算　249
第　15章設計抽象　252
15.1　抽象的示例　252
15.2　簽名的相似性　255
15.3　單個控製點　259
15.4　模闆的抽象　259
第　16章使用抽象　261
16.1　現有的抽象　261
16.2　局部定義　264
16.3　局部定義增強錶達能力　266
16.4　local的計算　268
16.5　使用抽象的示例　271
16.6　用抽象設計　274
16.7　熟悉抽象的習題　275
16.8　項目中的抽象　276
第　17章匿名函數　278
17.1　lambda函數　278
17.2　lambda的計算　280
17.3　用lambda抽象　282
17.4　用lambda製定規範　284
17.5　用lambda錶示　289
第　18章總結　293
獨立章節3　作用域和抽象　294
作用域　294
中級語言的循環　298
模式匹配　304
第四部分　交織的數據
第　19章 S錶達式之詩　310
19.1　樹　310
19.2　森林　316
19.3　S錶達式　317
19.4　對交織數據的設計　321
19.5　項目：二叉查找樹　322
19.6　函數的簡化　325
第　20章迭代改進　327
20.1　數據分析　327
20.2　數據定義的改進　328
20.3　函數的改進　330
第　21章解釋器的改進　332
21.1　錶達式的解釋　332
21.2　變量的解釋　335
21.3　函數的解釋　336
21.4　解釋一切　338
第　22章項目：XML商業　340
22.1　XML和S錶達式　340
22.2　XML枚舉的呈現　344
22.3　領域特定語言　348
22.4　讀入XML　352
第　23章同時處理　355
23.1　同時處理兩個鏈錶：情況1　355
23.2　同時處理兩個鏈錶：情況2　356
23.3　同時處理兩個鏈錶：情況3　357
23.4　函數的簡化　360
23.5　設計讀入兩個復雜輸入的函數　361
23.6　熟練習題：兩個輸入　362
23.7　項目：數據庫　365
第　24章總結　374
獨立章節4　數值的本質　375
固定大小的數值算術　375
溢齣　379
下溢齣　379
教學語言中的數值　380
第五部分　生成遞歸
第　25章非標準遞歸　386
25.1　無結構體的遞歸　386
25.2　忽略結構體的遞歸　389
第　26章設計算法　393
26.1　調整設計訣竅　393
26.2　終止　394
26.3　對比結構化遞歸和生成遞歸　396
26.4　做齣選擇　397
第　27章主題的變化　401
27.1　初試分形　401
27.2　二分查找　403
27.3　初探解析　407
第　28章數學的例子　411
28.1　牛頓法　411
28.2　數值積分　414
28.3　項目：高斯消元　418
第　29章迴溯的算法　423
29.1　圖的遍曆　423
29.2　項目：迴溯　430
第30章　總結　434
獨立章節5　計算的成本　435
具體的時間和抽象的時間　436
“數量級”的定義　440
為何使用謂詞和選擇函數　442
第六部分　知識的纍積
第31章　知識的丟失　446
31.1　結構處理的問題　446
31.2　生成遞歸的問題　449
第32章　纍積器風格函數的設計　453
32.1　認識到需要纍積器　453
32.2　添加纍積器　454
32.3　將函數轉換為纍積器風格　455
32.4　帶鼠標的圖形編輯器　464
第33章　纍積的更多用途　466
33.1　纍積器和樹　466
33.2　帶纍積器的數據錶示　470
33.3　作為結果的纍積器　474
第34章　總結　479
尾聲：繼續前進　481
· · · · · · (收起)

讀後感

評分☆☆☆☆☆

程序設計方法作者: 傅雷森(Matthias Felleisen) 副標題: 國外著名高等院校信息科學與技術優秀教材 isbn: 7115115567 頁數: 460 譯者: 黃林鵬定價: 49.0 齣版社: 人民郵電齣版社裝幀: 平裝齣版年: 2003-12 書名: 程序設計方法

評分☆☆☆☆☆

這本書的優點前麵豆友已經說得很多瞭，上手容易，step by step等等。其實真得推薦大學能夠把這本書做為編程語言的基礎，尤其是非計算機專業而以後卻又需要進行專業上的計算程序開發的人員。很多人都把這本書和SICP做對比，大概翻瞭一遍SICP，確實覺得這本書略有囉嗦的嫌疑...

評分☆☆☆☆☆

這本書伴隨著我自學編程開始，大概半年時間左右，反反復復，一直沒有完整的閱讀下來。直到上個暑假，我大概花瞭大半個月的時間，終於把它從頭到尾完整的刷瞭一遍。同一本書，在不同的時間段，給我的感悟，確實是有很大不同的。一開始讀這本書，是在知乎上看到有...

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

我是一個傾嚮於快速原型開發和迭代的開發者，過去常常為瞭速度而犧牲代碼的整潔度，結果項目一復雜就陷入“技術債”的泥潭。這本書的齣現，像是給我敲響瞭警鍾，但不是那種令人沮喪的指責，而是一種充滿建設性的引導。它通過對軟件演進過程的模擬分析，清晰地展示瞭“偷懶”的短期收益和長期的沉沒成本。書中對“防禦性編程”的實踐案例尤其讓我印象深刻，它不再是簡單的輸入校驗，而是深入到如何設計數據結構來從根本上防止無效狀態的産生。例如，利用枚舉和帶標簽的聯閤體來代替魔術數字和指針，從類型係統層麵就杜絕瞭某些類型的錯誤。閱讀這本書的過程，更像是一場自我審視和重塑代碼價值觀的旅程。它迫使我停下來，思考我寫的每一行代碼背後的意圖和潛在的風險，從而真正理解瞭“設計先行”的真正含義。

评分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於它建立瞭一種跨越語言障礙的編程哲學。我過去接觸過不少語言特定的“最佳實踐”書籍，但它們往往在換一種語言後就失去瞭指導意義。這本書的核心內容，比如模塊化、抽象層次的劃分、錯誤處理的哲學等，是適用於任何命令式或麵嚮對象語言的普適原則。我特彆欣賞作者在討論“狀態管理”這一章節時所采取的謹慎態度。書中花瞭大量的篇幅來論證“局部性”和“控製副作用”的重要性，並展示瞭如何通過細緻的封裝和清晰的生命周期管理來馴服那些難以捉摸的全局狀態。這種對程序“副作用”的深刻洞察，使得我們在重構遺留係統時，有瞭一個強大的理論武器來判斷哪些改動是安全的，哪些改動可能引發連鎖反應。它不僅僅是一本技術書，更像是一本關於如何構建可持續、可信賴的復雜係統的哲學指南。

评分☆☆☆☆☆

說實話，剛開始我對這種名字聽起來很“學術”的書持保留態度，擔心內容會過於理論化，脫離實際。然而，這本書在處理復雜算法和數據結構時，展現齣的工程化思維讓我颳目相看。它沒有僅僅停留在算法的時間復雜度分析，而是將算法的選擇與實際的硬件特性——比如緩存局部性、內存訪問模式——結閤起來討論。例如，在講解圖算法時，書中不僅分析瞭 Dijkstra 算法的理論復雜度，還探討瞭在稀疏圖和稠密圖下，鄰接矩陣和鄰接錶的實際性能差異，以及如何利用內存布局優化遍曆效率。這種“硬件-軟件協同設計”的視角，對於我這種偏嚮底層性能優化的工程師來說，簡直是醍醐灌頂。它讓我明白，好的程序設計不僅僅是邏輯上的正確，更是對計算資源的有效利用。書中的圖示和僞代碼清晰明瞭，即便是涉及到一些高深的優化技巧，也能被分解得非常易於理解和吸收。

评分☆☆☆☆☆

我是在一個比較緊張的項目周期內接觸到這本書的，當時急需快速提升團隊的代碼質量，尤其是對那些習慣瞭腳本語言的同事。這本書最讓我眼前一亮的是它對“程序設計方法論”的深度挖掘。它不是教你具體的語言特性，而是教你如何思考一個工程問題。書中關於軟件復用和設計模式的章節，簡直就是一本實戰手冊。它沒有停留在 GoF 模式的錶麵描述，而是深入到每種模式背後的權衡取捨——什麼時候用策略模式比用繼承更閤適？何時工廠模式會導緻過度設計？作者非常坦誠地指齣瞭每種方法的局限性，這在很多同類書籍中是看不到的。這種批判性的思維訓練，讓團隊成員不再盲目套用“最佳實踐”，而是能根據項目特點選擇最閤適的“最佳適用”方案。特彆是書中關於“契約式設計”的論述，極大地幫助我們明確瞭模塊間的依賴關係，顯著減少瞭運行時異常的發生。總的來說，它提供的是一種自上而下的係統性解決方案，而非零散的技巧集閤。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是編程新手的救星，我一直對C++那種密密麻麻的語法感到頭疼，翻開這本書，作者的敘述方式就像一位經驗豐富的導師在旁邊手把手地教你。它不像那些枯燥的教科書，直接把概念丟給你讓你自己琢磨，而是非常注重“為什麼”要這麼做，而不是簡單地告訴你“怎麼做”。比如，書中對麵嚮對象設計原則的講解，不是乾巴巴地羅列 SOLID 原則，而是通過一係列生動的案例，展示瞭違背這些原則的代碼在實際項目中會帶來多大的維護噩夢。特彆是關於抽象和封裝的部分，作者用瞭很多篇幅來解釋如何構建健壯的接口，讓底層實現細節對使用者完全透明，這對我理解軟件架構的鬆耦閤思想至關重要。讀完前幾章，我感覺自己對代碼的組織方式都有瞭質的飛躍，不再是寫完一個功能就萬事大吉，而是開始思考代碼的可讀性、可擴展性和可維護性，這纔是真正專業的編程思維。對於那些想從“會寫代碼”邁嚮“寫好代碼”的讀者來說，這本書提供的視角是無價之寶。

评分☆☆☆☆☆

適閤沒編程基礎的看看，但作為編程入門書籍又有點另類，不算很推薦吧

评分☆☆☆☆☆

要“完成”這本書並不容易，另外，對於入門者，這本也並不是那麼適閤，主要的原因就是這本有的作業需要自行查文檔（雖然這是寫代碼必備技能），而且閱讀體驗一般；優點就是，這本能令人培養一個很好的編程習慣，而且能初步領略Lisp中透露的邏輯美感，打個比方這就仿佛一本內功心法，紮實的學完瞭這本之後再學具體的語言，就會如魚得水

评分☆☆☆☆☆

適閤沒有學習過編程的人閱讀。

评分☆☆☆☆☆