普通高等教育“十二五”规划教材:电子信息工程概论(第2版)

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杨杰,张中洲 编
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121212048
版次:2
商品编码:11298393
包装:平装
开本:16开
出版时间:2013-08-01
页数:232
字数:370000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《普通高等教育“十二五”规划教材:电子信息工程概论(第2版)》是针对刚入大学校门的信息类专业新生开设的一门专业导论课程和非信息专业的学生开设的公共选修课程而编写的。为了使新生对信息科学技术领域所包含的各个学科、各个领域有一个整体的、较为全面的了解;对信息科学技术各个主要学科方向的发展历史、发展现状以及发展趋势等有一个比较全面的认识;使学生对电子技术、传感技术、信号处理技术、通信技术、计算机技术等技术有一个比较明确的概念,《普通高等教育“十二五”规划教材:电子信息工程概论(第2版)》是在通过总结多年的教学实践体会的基础上编写的。本书对一版图书做了完善和补充。

目录

第1章 数字版权管理技术
1.1 DRM系统模型
1.2 数字唯一对象标识
1.2.1 DOI在DRM系统中的作用
1.2.2 DOI系统概述
1.2.3 DOI的语法
1.2.4 DOI的解析
1.3 DRM系统中数字内容的使用控制
1.3.1 用户控制
1.3.2 权利描述与控制
1.4 权利转移
1.4.1 权利迁移与共享
1.4.2 二次分发
1.5 可信执行
1.5.1 DRM的安全性
1.5.2 可信平台模块
1.5.3 可信平台的信任链度量机制
1.6 互操作性
1.6.1 DRM系统互操作的现状
1.6.2 Coral DRM互操作框架
1.6.3 面向服务的框架
1.6.4 DRM内容改写体制
参考文献

第2章 加密技术与数字签名技术
2.1 密码学概述
2.1.1 密码体制与密码系统的基本模型
2.1.2 Kerckhoff假设和密码系统的安全性
2.1.3 分组密码的分析方法
2.2 对称密码体制
2.2.1 分组密码的设计思想与Feistel密码结构
2.2.2 数据加密标准
2.2.3 高级加密标准
3.2 公钥密码体制
2.3.1 公钥密码的基本思想
2.3.2 背包加密算法
2.3.3 RSA算法
2.3.4 ElGamal密码体制
2.3.5 椭圆曲线加密算法
2.4 消息认证
2.4.1 消息认证码
2.4.2 Hash函数
2.4.3 MD5算法
2.4.4 SHA算法
2.5 数字签名
2.5.1 数字签名概述
2.5.2 数字签名标准
2.6 特殊的数字签名
2.6.1 盲签名
2.6.2 群签名
2.7 PKI认证体系
2.7.1 PKI的概念
2.7.2 PKI的组成
2.7.3 PKCS标准
2.7.4 认证中心CA
2.7.5 数字证书
2.8 DRM加密
2.8.1 DRM加密概述
2.8.2 DRM加密的结构
2.8.3 DRM加密算法
2.8.4 DRM加密效果的检验
参考文献

第3章 数字水印技术
3.1 数字水印概述
3.1.1 数字水印的系统模型
3.1.2 数字水印的分类
3.1.3 数字水印的性能分析
3.2 LSB空域水印算法
3.3 DCT域水印算法
3.3.1 离散余弦变换的基本概念
3.3.2 基于DCT变换的水印嵌入和提取算法
3.4 DWT域水印算法
3.4.1 小波变换的基本概念
3.4.2 数字图像的离散小波变换
3.4.3 基于DWT的水印算法
3.5 CONTOURLET域水印算法
3.5.1 Contourlet变换
3.5.2 基于Contourlet变换的水印算法
3.6 水印攻击
3.6.1 健壮性攻击
3.6.2 表达攻击
3.6.3 解释攻击
3.7 STIRMARK基准测试程序
3.7.1 Stirmark概述
3.7.2 用户API接口
3.7.3 配置测试方案
3.7.4 执行测试程序
参考文献

第4章 数字指纹技术
4.1 数字指纹的基本概念
4.1.1 数字指纹的系统模型
4.1.2 数字指纹方案的基本要求
4.2 数字指纹编码
4.2.1 合谋攻击
4.2.2 连续指纹编码
4.2.3 c-安全码
4.2.4 BIBD编码
4.2.5 基于残留特征跟踪的指纹编码
4.3 数字指纹协议
4.3.1 对称数字指纹协议
4.3.2 非对称指纹协议
4.3.3 匿名指纹
参考文献

第5章 DRM标准
5.1 OMA DRM 1.0
5.2 OMA DRM 2.0体系结构
5.2.1 角色定义
5.2.2 OMA DRM 2.0的基本架构
5.2.3 OMA DRM 2.0工作机制
5.3 ROAP协议
5.3.1 ROAP协议的工作流程
5.3.2 域与非连接设备支持
5.3.3 超级分发
5.3.4 流媒体的支持
5.4 OMA DRM 2.0内容格式
5.4.1 基础数据结构定义
5.4.2 DCF格式
5.4.3 PDCF格式
5.5 OMA DRM 2.0权限描述
5.6 OMA DRM 2.0安全机制
5.7 AVS DRM标准
5.7.1 AVS标准概述
5.7.2 AVS DRM核心档
5.7.3 AVS DRM权利描述
5.7.4 AVS DRM网络电视档
参考文献

第6章 权利描述语言
6.1 XRML的数据模型
6.1.1 数据模型中的实体
6.1.2 实体之间的关系
6.2 数据模型在XML SCHEMA中的封装
6.2.1 XrML的组织结构
6.2.2 强制项和可选项
6.2.3 核心结构
6.2.4 标准扩展
6.2.5 内容扩展
6.3 核心结构的基本语法
6.3.1 主体
6.3.2 权限
6.3.3 资源
6.3.4 条件
6.3.5 其他内核类型和元素
6.4 XRML的运行机制
6.4.1 XrML SDK结构
6.4.2 基本流程
6.4.3 条件验证器行为状态转换机制
6.4.4 条件验证工作流程
6.5 XML加密
6.5.1 XML安全标准概述
6.5.2 XML加密和传统加密的区别
6.5.3 XML加密的基本原理
6.5.4 XML加密规范和基本结构
6.5.5 XML加密粒度的选择
6.6 XML数字签名
6.6.1 XML签名概述
6.6.2 XML签名的基本结构和语法
6.6.3 创建XML签名
6.6.4 验证XML签名
6.7 ODRL语言
6.7.1 ODRL模型
6.7.2 ODRL安全模型
6.7.3 ODRL表达式
6.7.4 ODRL数据字典语义
6.7.5 ODRL XML语法
6.7.6 ODRL XML例子
6.7.7 ODRL的可扩展性
6.8 LICENSESCRIPT简介
6.8.1 基于XML的权限描述语言存在的问题
6.8.2 许可证
6.8.3 重写规则
6.8.4 LicenseScript 执行模型
参考文献

第7章 DRM应用
7.1 流媒体的DRM
7.1.1 流媒体介绍
7.1.2 WMRM
7.1.3 Helix DRM方案
7.2 电子书的DRM
7.2.1 电子书的发展概况
7.2.2 Microsoft电子书系统
7.2.3 Adobe 电子书系统
7.2.4 方正Apabi电子书系统
7.2.5 电子书DRM应用方案的比较分析
7.3 电子文档的DRM
7.3.1 电子文档的格式
7.3.2 基于RMS的Microsoft Office 2003
7.3.3 Adobe公司的Adobe Acrobat
7.3.4 北大方正 Apabi 文档保护系统
7.5 开放源代码OPEN IPMP
7.5.1 Open IPMP简介
7.5.2 Open IPMP系统框架
7.5.3 Open IPMP的工作流程
7.5.4 Open IPMP加密
7.5.5 播放过程
参考文献

第8章 印刷品防伪技术
8.1 抵抗硬复制输出的数字水印技术
8.2 打印扫描过程中图像的畸变分析
8.2.1 像素点的失真分析
8.2.2 几何失真
8.3 基于频域系数的抗打印扫描水印算法
8.3.1 打印扫描在DCT域上对图像的影响
8.3.2 水印嵌入算法
8.3.3 水印提取算法
8.3.4 实验结果及分析
8.4 数字半色调技术
8.4.1 半色调技术概述
8.4.2 阈值抖动法
8.4.3 误差分散法
8.4.4 点分散法
8.4.5 噪声半色调法
8.4.6 影响数字半色调的因素
8.5 半色调数字水印技术
8.5.1 半色调水印技术的基本方
……

前言/序言

  随着Internet和数字化技术的快速发展,网上交易和传播的电子书、音乐、电影、图片、游戏和软件等数字内容越来越多,数字出版物的读者群已经初步形成,数字出版成为出版业未来的发展趋势。但是,由于信息的复制更加快捷简便,盗版现象日益严重,给相关权利人造成巨大的经济损失,挫伤他们使用互联网扩展业务的积极性,并直接威胁数字出版业的健康、可持续发展。
  面对有巨大潜力的数字出版市场,如何保护数字作品的版权已成为近年来法律界和IT业界的热点问题,同时也是难点问题。传统的版权保护模式已不能满足数字内容版权保护的需要,人们对数字版权保护提出了新的要求,数字版权管理(Digital Rights Management,DRM)技术在这种背景下应运而生。目前常用的数字版权保护技术还有加密技术和数字签名技术、数字水印技术和数字指纹技术等。
  DRM技术是数字网络环境下数字内容交易和传播的重要技术。本书介绍了数字出版领域版权保护的关键技术、相关的标准和应用以及最新进展,使读者在掌握数字版权保护技术基本内容的基础上,对该领域未来的发展趋势及关键技术有所了解。
  本书共分为9章,第1章数字版权管理技术,主要介绍DRM系统模型及关键技术,第2~4章介绍DRM系统的底层技术,包括加密技术与数字签名技术、数字水印技术和数字指纹技术。其中,第2章除了介绍常规的加密技术与数字签名技术,还对DRM加密技术进行了概述;第3章介绍了数字水印的基本概念、分类及性能指标,并对空域和频域主要的数字水印算法和鲁棒性测试软件——Stirmark基准测试程序进行了描述;第4章介绍数字指纹的系统模型、数字指纹编码和数字指纹协议。第5章主要介绍OMA DRM标准,并对AVS DRM标准进行了概述。第6章主要介绍当前发展最为完善的两个基于XML的权利描述语言——XrML语言和ODRL语言,并对基于逻辑的权利描述语言——LicenseScript语言的基本内容进行了介绍。目前DRM技术的应用领域主要是电子书、流媒体、电子文档等,第7章介绍了在这几个领域主要的DRM应用。第8章印刷品防伪技术,这是数字水印在印刷领域的应用,分析了在打印扫描过程中图像所受到的攻击,包括像素点失真和几何变形,并介绍抗打印扫描的数字水印算法。第9章介绍抗几何攻击的数字水印算法,分析了几何攻击对数字水印系统的影响,重点介绍了第二代数字水印——基于图像特征的水印算法,主要包括基于Harris特征点和SIFT特征点的方法。 
  本书可作为高等学校信号与信息处理相关专业高年级学生及硕士研究生信息安全技术课程的教材,也可用作信号与信息处理相关专业或相关领域研究人员的参考书。本书约需40~60学时讲授。
  在本书的编写过程中,参考了国内外有关的数字版权保护技术相关的众多文献,特别是国内外的研究生学位论文,对某些内容进行了较好的综述与算法描述,参考过的论文在每章的参考文献中已列出,在此对所有参阅与引用了的文献与论文作者表示衷心感谢。
  本书得到了高端印刷装备信号与信息处理北京市重点实验室师生的大力支持,尤其是曹鹏教授在本书编写过程中提出了有益的建议,在此表示衷心感谢。研究生徐佳、闻爱华和丛东升在书稿编排、画图、校对过程中做了大量工作,在此一并致谢。
  本书得到了国家自然科学基金项目和北京印刷学院重点研究项目的资助,在此特表感谢。
  由于编者水平有限,加上数字版权保护技术本身在不断丰富和发展,尽管数易其稿,但书中难免存在不妥乃至错误之处,敬请读者不吝指正。
  编者
  2013年6月
《电子信息工程概论》(第2版) 图书简介 在信息技术日新月异、深刻改变世界的时代背景下,电子信息工程作为支撑和驱动这一变革的核心学科,其重要性不言而喻。本教材《电子信息工程概论》(第2版)旨在为高等院校电子信息工程专业的本科生提供一个全面、系统而深入的入门认知。本书立足于“十二五”国家普通高等教育教材建设规划,秉承理论与实践相结合、基础与前沿相呼应的编写理念,旨在帮助读者建立扎实的电子信息工程学科基础,培养敏锐的工程思维,并为后续专业课程的学习打下坚实基础。 一、 电子信息工程的范畴与学科地位 电子信息工程是一门研究电信号的产生、传输、处理、存储、显示和应用,以及与之相关的电路、器件、系统、设备和技术的工程学科。它覆盖了从微观的电子元器件到宏观的信息系统,从基础的电磁场理论到复杂的通信网络和智能化应用等诸多领域。在本教材的开篇,我们将首先清晰地界定电子信息工程的学科范畴,阐述其在现代社会中的核心地位和不可替代的作用。通过追溯电子信息技术的发展历程,从早期真空管的应用到集成电路的飞跃,再到如今信息时代的到来,读者将能够深刻理解电子信息工程如何成为推动人类文明进步的强大引擎。我们将重点介绍电子信息工程与其他相关学科(如计算机科学与技术、通信工程、自动化、物理学、材料科学等)之间的紧密联系与交叉融合,揭示其作为信息时代基石的综合性与交叉性特征。 二、 电子信息工程的核心技术领域 《电子信息工程概论》(第2版)将围绕电子信息工程的几个关键核心技术领域展开详细阐述: 1. 电路与系统: 这是电子信息工程的基石。我们将从最基本的电路元件(电阻、电容、电感)入手,介绍直流电路和交流电路的基本分析方法。随后,深入探讨半导体器件(二极管、三极管、场效应管)的工作原理及其在模拟电路(放大器、滤波器、振荡器)和数字电路(逻辑门、触发器、组合逻辑和时序逻辑电路)中的应用。本书还将介绍运算放大器及其在各种模拟信号处理中的强大功能,并初步涉及集成电路设计的基本概念。 2. 信号与系统: 信号是信息的载体,系统是处理信号的载体。本部分将深入介绍连续信号和离散信号的表示方法,如时域、频域和复频域分析。傅里叶级数和傅里叶变换将作为分析信号频谱的关键工具进行详细讲解。我们将介绍线性时不变系统的基本性质、冲击响应和卷积运算。拉普拉斯变换和Z变换将作为分析系统稳态和瞬态响应的重要方法进行介绍,为后续的通信、控制和信号处理等领域奠定基础。 3. 通信原理: 现代社会离不开通信。本部分将介绍通信系统的基本组成部分,包括信源、信宿、调制、解调、编码、解码等。我们将重点讲解模拟调制技术(AM、FM、PM)和数字调制技术(ASK、FSK、PSK、QAM)的基本原理和优缺点。此外,还将介绍多路复用技术(FDM、TDM、CDM)在提高信道利用率方面的作用,以及现代通信系统(如蜂窝通信、无线局域网)的基本架构和关键技术。 4. 信息处理: 信息处理是电子信息工程的核心任务之一。本部分将涵盖数字信号处理(DSP)的基本概念,如采样定理、量化、编码等。我们将介绍数字滤波器的设计与应用,用于去除信号中的噪声或提取特定频率成分。此外,还将触及图像处理和语音处理的一些基础理论和常见算法,让读者了解如何从原始信号中提取有意义的信息。 5. 微电子技术与集成电路: 集成电路是现代电子设备的心脏。我们将简要介绍半导体材料(如硅)的特性,以及集成电路制造的基本工艺流程,包括光刻、刻蚀、淀粉积等。读者将了解不同类型的集成电路(如TTL、CMOS)的特点,以及集成电路设计流程中的前端(逻辑设计)和后端(版图设计)的基本概念。 6. 嵌入式系统与单片机: 嵌入式系统广泛应用于各种智能设备中。本部分将介绍嵌入式系统的组成,包括微处理器/微控制器、存储器、输入/输出接口和软件。我们将以单片机为例,介绍其基本架构、指令系统、中断机制以及常用的外围接口(如GPIO、定时器、串口)。通过简单的实例,读者将初步掌握嵌入式系统的开发流程。 三、 电子信息工程的实践与应用 《电子信息工程概论》(第2版)不仅注重理论知识的传授,更强调理论与实践的紧密结合。本书将贯穿大量的工程实例和应用场景,使读者能够将所学理论知识与实际工程问题联系起来。 实验与实践环节: 每章的结尾都会设计相应的实验项目或思考题,引导读者通过动手实践来加深对理论知识的理解。这些实验项目涵盖了电路设计与仿真、信号分析与处理、通信系统搭建、嵌入式系统编程等多个方面。我们鼓励读者利用EDA(Electronic Design Automation)工具进行电路仿真,利用示波器、信号发生器等经典仪器进行实验,以及利用开发板进行嵌入式系统的初步开发。 工程案例分析: 本书将选取当前电子信息工程领域的典型应用案例进行分析,例如智能手机的通信模块、家用电器的控制系统、医疗电子设备、汽车电子系统、物联网(IoT)应用等。通过剖析这些实际工程,读者将能够更直观地感受到电子信息工程在各个行业中的重要作用,并从中学习到工程设计中的权衡、优化和创新思路。 前沿技术展望: 鉴于电子信息技术的快速发展,本书的最后一章将对一些前沿技术进行展望,例如人工智能与电子信息工程的结合、5G/6G通信技术、人工智能芯片、量子计算在信息处理中的应用、以及新一代传感器技术等。这部分内容旨在激发读者的探索精神,引导他们关注行业发展趋势,为未来的学习和研究指明方向。 四、 学习方法与工程素养的培养 《电子信息工程概论》(第2版)不仅是知识的传授,更是工程素养的培养。 强调数学与物理基础: 本书将明确指出,扎实的数学(如微积分、线性代数、概率论)和物理(如电磁学、量子力学基础)基础是学习电子信息工程的关键。在介绍相关概念时,我们会适时回顾和强调这些基础知识的重要性。 培养分析与解决问题的能力: 电子信息工程本质上是一个解决问题的学科。本书将通过大量的例题和习题,训练读者分析工程问题、建立数学模型、选择合适的理论工具、并最终得出解决方案的能力。 倡导工程伦理与社会责任: 在信息技术日益深入影响社会的今天,电子信息工程师肩负着重要的社会责任。本书将在适当的地方引入工程伦理的讨论,强调技术创新应以人为本,并关注技术的社会影响。 五、 本教材的特色与优势 内容更新: 本版教材在第二版的基础上,对内容进行了全面的更新和修订,充分反映了近年来电子信息工程领域取得的新进展和新成果。 结构清晰,逻辑严谨: 本书结构合理,各章节之间过渡自然,逻辑关系清晰,便于读者循序渐进地学习。 图文并茂,生动形象: 大量使用图表、示意图、照片和实例,化抽象为具体,使读者更容易理解复杂的概念。 注重工程实践: 强调理论与实践的结合,提供了丰富的实验指导和工程案例,有助于培养读者的工程实践能力。 面向“十二五”规划: 作为国家级规划教材,本书紧密结合了“十二五”期间我国高等教育改革和电子信息工程学科发展的要求,具有重要的指导意义。 《电子信息工程概论》(第2版)希望成为电子信息工程专业学生最可靠的学习伙伴,帮助他们迈出坚实的第一步,为他们在未来的学习和职业生涯中打下坚实的基础,成为新时代信息技术发展的栋梁之才。

用户评价

评分

对于需要一本能够快速、高效地了解电子信息工程领域核心知识的学习者来说,这本书的价值不言而喻。它在内容编排上逻辑清晰,章节之间过渡自然,使得知识点的学习能够层层递进,不易产生断裂感。作者在处理复杂概念时,善于运用精炼的语言和恰当的图示,有效降低了理解门槛。我个人非常欣赏书中对于不同子领域的介绍,能够在一个相对有限的篇幅内,清晰地勾勒出各个分支的关键技术和发展特点,这为学习者提供了很好的宏观视野。例如,在讲述计算机体系结构时,它并没有深入到具体的指令集设计,但能够让你明白CPU、内存、I/O设备之间的基本工作关系。而在介绍信号处理时,也能够让你理解傅里叶变换等基本工具的作用。这种“点到为止”的深度,既保证了概论的性质,又能够为后续更深入的学习打下坚实的基础。总而言之,这本书是一本高效的知识入门工具,能够帮助学习者在短时间内建立起对电子信息工程的整体认知框架。

评分

老实说,我一开始是被这本书的名字吸引了,总觉得“概论”类的书籍应该能快速概括一个领域。但《电子信息工程概论(第2版)》带给我的惊喜远不止于此。它不仅仅是“概括”,更是一种“引领”。这本书在宏观层面勾勒出了电子信息工程的整体图景,让我看到了这个学科的广度和深度,以及它在现代社会中扮演的关键角色。从通信、计算机到控制,再到微电子技术,它都给了我一个清晰的脉络。更难得的是,它并没有停留在泛泛而谈,而是能深入到一些核心的原理和技术,但又不会让你感到 overwhelming。我印象最深刻的是关于信息编码和解码的部分,作者用了一个非常巧妙的比喻,让我一下子就理解了数据压缩和纠错的原理。这本书的优点在于它平衡了理论的严谨性和实践的应用性,既能让你理解背后的科学原理,又能让你看到这些技术是如何转化为现实应用的。对于我这样想快速了解行业发展趋势,并寻找未来职业方向的人来说,这本书提供了一个非常有价值的视角。它让我看到了电子信息工程的无限可能。

评分

说实话,我之前一直觉得电子信息工程离我太遥远,那些电路图、代码对我来说就像天书一样。但翻开这本《电子信息工程概论(第2版)》之后,我才发现原来它并没有那么可怕。这本书最大的优点就是它的“接地气”。作者没有上来就讲那些复杂到让人头疼的数学公式和专业术语,而是从我们生活中熟悉的例子入手,比如手机通信、电视信号,慢慢引导你进入电子信息工程的世界。我尤其喜欢它在讲解通信原理时,用到的类比,让我瞬间明白了信号的调制和解调是怎么回事。而且,这本书的排版设计也很舒服,字体大小适中,段落清晰,关键地方还用粗体字或者下划线标注出来,阅读体验非常好。虽然是面向高等教育的教材,但它并没有让人产生压迫感,反而有一种轻松愉悦的学习氛围。它让我看到了电子信息工程在日常生活中的普遍存在,也让我对这个领域产生了浓厚的兴趣,甚至开始思考自己是否也适合往这个方向发展。

评分

这本书简直是给初学者量身定做的!我之前对电子信息工程完全是一头雾水,感觉像是被各种复杂术语包围的迷宫。但自从翻开这本《电子信息工程概论(第2版)》后,整个世界都亮堂了。作者用非常通俗易懂的语言,把那些看似高深的概念拆解开来,就像给一个小孩子解释如何搭积木一样。从最基本的电路原理,到半导体器件的工作方式,再到信号的传输和处理,每一个章节都循序渐进,让我能轻松跟上。而且,书中大量的图示和实例,更是帮助我直观地理解了理论知识。我特别喜欢它讲解传感器的那一部分,以前觉得传感器离我们很遥远,看完之后才发现原来我们身边无处不在。这本书没有那种冷冰冰的教科书式说教,更像是一位耐心的老师,一步步引导你探索电子信息工程的魅力。即使你之前没有任何基础,只要你想了解这个领域,这本书绝对是你的不二之选。它让我对这个专业充满了好奇和信心,让我觉得未来的学习之路不会那么艰难。

评分

作为一名已经接触过一些电子信息工程课程的学生,我发现这本书在原有基础上进行了很多有益的更新,特别是第二版,让我眼前一亮。它在保持了第一版核心内容的基础上,融入了最新的技术发展动态和行业趋势,让我感觉这本书紧跟时代步伐,而不是停留在过去。例如,书中对于人工智能、大数据、物联网等新兴领域的介绍,虽然是概论性质,但点出了它们与传统电子信息工程的联系,并简要阐述了其发展前景。这一点对于我来说非常重要,因为我正在考虑未来的专业方向和研究领域。而且,这本书在讲解某些技术时,会穿插一些现实世界的案例分析,让我能够更直观地理解理论知识的实际应用。比如,在讲解嵌入式系统时,它提到了智能家居和可穿戴设备的具体应用,这比单纯的理论讲解要生动得多。总的来说,这本书既有扎实的理论基础,又有前沿的视野,对于想要深入了解电子信息工程,并对未来发展方向有所规划的学生来说,是一本非常值得推荐的参考书。

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