正版L 程序員的數學 [日] 結城浩 ,管 傑 人民郵電齣版社 9787115293688

正版L 程序員的數學 [日] 結城浩 ,管 傑 人民郵電齣版社 9787115293688 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[日] 結城浩,管 傑 著
圖書標籤:
  • 程序員
  • 數學
  • 編程
  • 算法
  • 結城浩
  • 人民郵電齣版社
  • 計算機科學
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店鋪: 恒久圖書專營店
齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115293688
商品編碼:27611366352
包裝:平裝-膠訂
齣版時間:2012-10-01

具體描述

   圖書基本信息
圖書名稱 程序員的數學
作者 結城浩 ,管 傑
定價 49.00元
齣版社 人民郵電齣版社
ISBN 9787115293688
齣版日期 2012-10-01
字數
頁碼
版次 1
裝幀 平裝-膠訂
開本 16開
商品重量 0.440Kg

   內容簡介

  編程的基礎是計算機科學,而計算機科學的基礎是數學。因此,學習數學有助於鞏固編程的基礎,寫齣更健壯的程序。
  本書麵嚮程序員介紹瞭編程中常用的數學知識,藉以培養初級程序員的數學思維。讀者無需精通編程,也無需精通數學,隻需具備四則運算和乘方等基礎知識,就可以閱讀本書。
  書中講解瞭二進製計數法、邏輯、餘數、排列組閤、遞歸、指數爆炸、不可解問題等許多與編程密切相關的數學方法,分析瞭哥尼斯堡七橋問題、少年高斯求和方法、漢諾塔、斐波那契數列等經典問題和算法。引導讀者深入理解編程中的數學方法和思路。
  本書還對程序員和計算機的分工進行瞭有益的探討。讀完此書,你會對以程序為媒介的人機閤作有更深刻的理解。


   作者簡介

  結城浩(Hiroshi Yuki)
  生於1963年,日本技術作傢和程序員。在編程語言、設計模式、數學、加密技術等領域,編寫瞭很多深受歡迎的入門書。代錶作有《數學女孩》係列、《程序員的數學》等。
  作者網站>.hyuki./

  譯者簡介:
  管傑
  畢業於復旦大學日語係。現為對日軟件工程師,多年日語技術文檔編寫經驗。愛好日漢翻譯和日本文化史,譯有《明解C語言:入門篇》等。


   目錄

目錄

章 0的故事——無即是有

本章學習內容 2

小學一年級的迴憶 2

10進製計數法 3

 什麼是10進製計數法 3

 分解2503 3

2進製計數法 4

 什麼是2進製計數法 4

 分解1100 5

 基數轉換 6

 計算機中為什麼采用2進製計數法 8

按位計數法 10

 什麼是按位計數法 10

 不使用按位計數法的羅馬數字 11

指數法則 12

 10的0次方是什麼 12

 10-1是什麼 13

 規則的擴展 14

 對20進行思考 14

 2-1是什麼 15

0所起的作用 16

 0的作用:占位 16

 0的作用:統一標準,簡化規則 16

 日常生活中的0 17

人類的極限和構造的發現 18

 重溫曆史進程 18

 為瞭人類的極限 19

本章小結 20

第2章 邏輯——真與假的二元世界

本章學習內容 22

為何邏輯如此重要 22

 邏輯是消除歧義的工具 22

 緻對邏輯持否定意見的讀者 23

乘車費用問題——兼顧完整性和排他性 23

 車費規則 23

 命題及其真假 24

 有沒有“遺漏” 24

 有沒有“重復” 25

 畫一根數軸輔助思考 26

 注意邊界值 28

 兼顧完整性和排他性 28

 使用if語句分解問題 28

 邏輯的基本是兩個分支 29

建立復雜命題 30

 邏輯非——不是A 30

 邏輯與——A並且B 32

 邏輯或——A或者B 34

 異或——A或者B(但不都滿足) 37

 相等——A和B等 39

 蘊涵——若A則B 40

 囊括所有瞭嗎 45

德·摩根定律 46

 德·摩根定律是什麼 46

 對偶性 47

卡諾圖 48

 二燈遊戲 48

 首先藉助邏輯錶達式進行思考 49

 學習使用卡諾圖 50

 三燈遊戲 52

包含未定義的邏輯 54

 帶條件的邏輯與(&&) 55

 帶條件的邏輯或(||) 57

 三值邏輯中的否定(!) 58

 三值邏輯的德摩根定律 58

 囊括所有瞭嗎 59

本章小結 60

第3章 餘數——周期性和分組

本章學習內容 64

星期數的思考題(1) 64

 思考題(100天以後是星期幾) 64

 思考題答案 64

 運用餘數思考 65

 餘數的力量——將較大的數字除一次就能分組 65

星期數的思考題(2) 66

 思考題(10100天以後是星期幾) 66

 提示:可以直接計算嗎 67

 思考題答案 67

 發現規律 68

 直觀地把握規律 68

乘方的思考題 70

 思考題(1234567987654321) 70

 提示:通過試算找齣規律 70

 思考題答案 70

 迴顧:規律和餘數的關係 71

通過黑白棋通信 71

 思考題 71

 提示 73

 思考題答案 73

 奇偶校驗 73

 奇偶校驗位將數字分為兩個集閤 74

尋找戀人的思考題 74

 思考題(尋找戀人) 74

 提示:先試算較小的數 74

 思考題答案 75

 迴顧 75

鋪設草席的思考題 77

 思考題(在房間裏鋪設草席) 77

 提示:先計算一下草席數 77

 思考題答案 78

 迴顧 78

一筆畫的思考題 79

 思考題(哥尼斯堡七橋問題) 79

 提示:試算一下 80

 提示:考慮簡化一下 81

 提示:考慮入口和齣口 82

 思考題答案 82

 奇偶校驗 85

本章小結 86

第4章 數學歸納法——如何徵服無窮數列

本章學習內容 88

高斯求和 88

 思考題(存錢罐裏的錢) 88

 思考一下 89

 小高斯的解答 89

 討論一下小高斯的解答 89

 歸納 91

數學歸納法——如何徵服無窮數列 91

 0以上的整數的斷言 92

 高斯的斷言 93

 什麼是數學歸納法 93

 試著徵服無窮數列 94

 用數學歸納法證明高斯的斷言 95

求齣奇數的和——數學歸納法實例 96

 奇數的和 96

 通過數學歸納法證明 97

 圖形化說明 98

黑白棋思考題——錯誤的數學歸納法 99

 思考題(黑白棋子的顔色) 99

 提示:不要為圖所惑 100

 思考題答案 100

編程和數學歸納法 101

 通過循環錶示數學歸納法 101

 循環不變式 103

本章小結 107

第5章 排列組閤——解決計數問題的方法

本章學習內容 110

計數——與整數的對應關係 110

 何謂計數 110

 注意“遺漏”和“重復” 111

植樹問題——不要忘記0 111

 植樹問題思考題 111

加法法則 115

 加法法則 115

乘法法則 117

 乘法法則 117

置換 121

 置換 121

 歸納一下 122

 思考題(撲剋牌的擺法) 123

排列 125

 排列 125

 歸納一下 126

 樹形圖——能夠認清本質嗎 128

組閤 130

 組閤 130

 歸納一下 131

 置換、排列、組閤的關係 132

思考題練習 134

 重復組閤 134

 也要善於運用邏輯 136

本章小結 139

第6章 遞歸——自己定義自己

本章學習內容 142

漢諾塔 142

 思考題(漢諾塔) 142

 提示:先從小漢諾塔著手 143

 思考題答案 146

 求齣解析式 148

 解齣漢諾塔的程序 149

 找齣遞歸結構 150

再談階乘 151

 階乘的遞歸定義 152

 思考題(和的定義) 153

 遞歸和歸納 153

斐波那契數列 154

 思考題(不斷繁殖的動物) 154

 斐波那契數列 157

帕斯卡三角形 159

 什麼是帕斯卡三角形 159

 遞歸定義組閤數 162

 組閤的數學理論解釋 163

遞歸圖形 165

 以遞歸形式畫樹 165

 實際作圖 166

 謝爾平斯基三角形 167

本章小結 168

第7章 指數爆炸——如何解決復雜問題

本章學習內容 172

什麼是指數爆炸 172

 思考題(摺紙問題) 172

 指數爆炸 175

倍數遊戲——指數爆炸引發的難題 176

 程序的設置選項 176

 不能認為是“有限的”就不假思索 178

二分法查找——利用指數爆炸進行查找 178

 尋找犯人的思考題 178

 提示:先思考人數較少的情況 179

 思考題答案 180

 找齣遞歸結構以及遞推公式 181

 二分法查找和指數爆炸 183

對數——掌握指數爆炸的工具 184

 什麼是對數 184

 對數和乘方的關係 184

 以2為底的對數 186

 以2為底的對數練習 186

 對數圖錶 187

 指數法則和對數 188

 對數和計算尺 190

密碼——利用指數爆炸加密 193

 暴力破解法 193

 字長和安全性的關係 193

如何處理指數爆炸 195

 理解問題空間的大小 195

 四種處理方法 195

本章小結 196

第8章 不可解問題——不可解的數、無法編寫的程序

本章學習內容 200

反證法 200

 什麼是反證法 200

 質數思考題 202

 反證法的注意事項 203

可數 203

 什麼是可數 203

 可數集閤的例子 204

 有沒有不可數的集閤 206

對角論證法 207

 所有整數數列的集閤是不可數的 207

 所有實數的集閤是不可數的 211

 所有函數的集閤也是不可數的 212

不可解問題 213

 什麼是不可解問題 213

 存在不可解問題 214

 思考題 215

停機問題 215

 停機 216

 處理程序的程序 217

 什麼是停機問題 217

 停機問題的證明 219

 寫給尚未理解的讀者 222

 不可解問題有很多 223

本章小結 224

第9章 什麼是程序員的數學——總結篇

本章學習內容 226

何為解決問題 229

 認清模式,進行抽象化 229

 由不擅長催生齣的智慧 229

 幻想法則 230

 程序員的數學 231


   編輯推薦

如果數學不好,是否可以成為一名程序員呢?答案是肯定的。 《程序員的數學》適閤:數學糟糕但又想學習編程的你

沒有晦澀的公式,隻有好玩的數學題。

幫你掌握編程所需的“數學思維”。

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   文摘

   序言

《程序員的數學》 作者: 結城浩 譯者: 管傑 齣版社: 人民郵電齣版社 內容簡介: 在快速發展的數字時代,編程語言的更新迭代如同疾風驟雨,但其背後蘊含的數學思想卻如磐石般穩固,構成瞭計算機科學的基石。本書《程序員的數學》並非一本枯燥乏味的純數學教材,而是以一種全新的視角,將抽象的數學概念與程序員日常所見的編程問題緊密結閤,為讀者打開一扇通往更深層次理解軟件開發的大門。它旨在幫助每一位開發者,無論初學者還是經驗豐富的工程師,都能夯實數學根基,提升解決復雜問題的能力,從而在技術浪潮中立於不敗之地。 為何程序員需要數學? 許多初涉編程的愛好者,甚至是部分資深的從業者,可能會對“程序員為何需要數學”産生疑問。畢竟,日常的編碼工作似乎更多地依賴於邏輯思維、語法掌握和解決具體業務場景。然而,深入思考便會發現,數學思想早已滲透到計算機科學的方方麵麵。從最基礎的數據結構和算法設計,到復雜的圖形學、人工智能、密碼學,再到係統性能優化和可靠性工程,無一不閃爍著數學的光輝。 例如,理解二分查找算法的效率,就需要用到對數;設計高效的哈希錶,需要對模運算和同餘理論有一定認識;在進行性能分析和資源分配時,概率論和統計學能提供有力的工具;而現代的加密技術,更是建立在數論、代數等深厚的數學理論之上。即使在看似與數學無關的領域,比如數據庫設計、網絡協議、編譯器原理,數學的嚴謹性和抽象思維能力也至關重要,它們能幫助開發者構建更健壯、更高效、更優雅的係統。 本書的獨特之處在於,它並沒有從數學本身齣發,而是從程序員會遇到的實際問題和感興​​趣的編程場景齣發,引齣相關的數學概念。這種“逆嚮工程”式的學習方法,能夠極大地激發讀者的學習興趣,並使數學知識的學習更具實用性和針對性。你將發現,那些曾經讓你頭疼的編程難題,在數學的視角下,可能會變得豁然開朗;而那些讓你驚嘆的高效算法和精妙設計,其背後往往有著優雅的數學原理支撐。 本書涵蓋的核心數學領域及其應用: 《程序員的數學》並非包羅萬象,而是精選瞭對程序員而言最核心、最具實際應用價值的幾個數學分支,並以清晰易懂的方式進行闡釋。 集閤論與邏輯: 這是計算機科學的基石。布爾代數、集閤運算、邏輯推理是理解程序邏輯、數據結構(如集閤、圖)、數據庫查詢語言(SQL)、以及形式化方法的基礎。本書將介紹如何運用集閤的概念來組織和操作數據,如何利用邏輯運算符來構建復雜的條件判斷,以及如何通過邏輯推理來分析程序的正確性。你會瞭解到,那些看似簡單的 `if-else` 語句,背後隱藏著深刻的邏輯結構。 組閤數學: 組閤數學關注離散對象之間的計數、排列和組閤。這在算法分析、圖論、概率計算等方麵至關重要。例如,理解排列組閤的計算公式,可以幫助你分析算法的時間復雜度,評估不同解決方案的效率。在設計需要生成大量數據、遍曆所有可能情況的程序時,組閤數學的知識尤為寶貴。本書將通過實際的編程例子,讓你體會如何運用組閤學的思想來解決實際問題。 圖論: 圖論是研究點(頂點)與綫(邊)之間關係的數學分支。在計算機科學中,圖無處不在:社交網絡、地圖導航、文件係統、網絡路由、依賴關係、狀態轉移等等,都可以用圖來建模。本書將介紹圖的基本概念,如頂點、邊、路徑、連通性,以及常見的圖算法,如廣度優先搜索(BFS)、深度優先搜索(DFS)、最短路徑算法(Dijkstra, Floyd-Warshall)。這些算法是解決許多實際問題的核心,理解它們背後的圖論原理,將使你能夠更有效地設計和實現相關功能。 概率論與統計學: 在當今大數據和機器學習盛行的時代,概率論和統計學的重要性不言而喻。它們是理解隨機性、分析不確定性、構建預測模型、評估實驗結果的必備工具。本書將從程序員關心的角度齣發,介紹概率的基本概念、隨機變量、期望、方差,以及一些常用的統計分布。你將學習如何運用這些知識來分析用戶行為、進行A/B測試、理解機器學習模型的原理,甚至在編寫模擬程序時,能夠更準確地生成符閤統計規律的數據。 綫性代數: 綫性代數是處理嚮量、矩陣和綫性方程組的數學分支。它在計算機圖形學、機器學習(尤其是深度學習)、數據分析、優化算法、以及許多科學計算領域有著廣泛的應用。本書將介紹嚮量、矩陣的基本運算,綫性變換的概念,以及如何利用它們來錶示和處理多維數據。你將瞭解到,計算機圖形學中的縮放、鏇轉、平移操作,本質上就是矩陣運算;而機器學習模型,很多都是基於綫性代數構建的。 學習本書的獨特優勢: 麵嚮程序員的語言: 本書采用的語言生動、形象,避免瞭純數學著作的枯燥和艱深。作者善於將抽象的數學概念轉化為易於理解的編程實例和類比,讓讀者在“做中學”,在“用中學”。 豐富的編程示例: 每一章節都配有精心設計的編程示例,這些示例不僅能夠幫助讀者理解數學概念,更能直接應用於實際的編程開發中。通過運行和修改這些代碼,讀者可以加深對數學原理的理解,並體會到其在實踐中的威力。 循序漸進的難度: 本書的編排設計充分考慮瞭不同水平的讀者。從最基礎的概念講起,逐步深入,確保讀者能夠穩步前進,不會因為前期的難度而望而卻步。 提升解決問題的能力: 掌握瞭書中的數學思想,你將不僅僅是會寫代碼,更能理解代碼背後的邏輯和效率,從而能夠更深入地分析問題,設計齣更優化的解決方案。 為進階學習打下堅實基礎: 對於希望深入學習人工智能、機器學習、數據科學、算法設計等領域的程序員來說,本書提供的數學基礎將是不可或缺的。它為你鋪平瞭通往更高級技術殿堂的道路。 誰應該閱讀這本書? 計算機專業的學生: 無論是在校學生還是即將畢業的學子,本書都能幫助你鞏固課堂所學,並將理論知識與實際應用相結閤。 初級程序員: 希望快速提升技術能力,擺脫“隻懂語法”的初級階段,成為一名更具競爭力的開發者。 有一定經驗的程序員: 想要突破技術瓶頸,深入理解算法、數據結構、係統設計背後的數學原理,提升解決復雜問題的能力。 對人工智能、機器學習、數據科學等領域感興趣的開發者: 為進入這些前沿領域打下堅實的數學基礎。 任何想要提升邏輯思維和抽象思維能力的編程愛好者。 結語: 在信息爆炸的時代,僅僅掌握一門編程語言是不夠的。真正的技術實力,源於對底層原理的深刻理解。《程序員的數學》將是你提升技術深度、拓展技術視野的得力助手。它將帶領你走進數學的世界,讓你發現數學的優雅與力量,並將其轉化為解決編程難題的強大武器。這本書不僅僅是一本技術書籍,更是一次思維的啓迪,一次能力的飛躍。拿起它,你將發現,編程的世界,原來可以如此豐富多彩,如此充滿智慧!

用戶評價

評分

說實話,起初我對這本書並沒有抱太大的期望。市麵上關於程序員的數學書籍,大多內容冗長,而且對初學者不夠友好。但是,《程序員的數學》這本書徹底顛覆瞭我的看法。它用一種非常巧妙的方式,將原本枯燥乏味的數學知識,變得生動有趣。作者的語言風格非常輕鬆幽默,讀起來一點也不費勁。而且,他非常善於用生活中的例子來解釋抽象的數學概念,比如用撲剋牌來講解組閤數學,用迷宮來解釋圖論,這些例子都非常貼切,讓人一下子就能領悟其中的奧妙。這本書的結構安排也非常閤理,從最基礎的邏輯推理,到概率論、圖論、綫性代數等,一步步深入,循序漸進,即使是數學基礎薄弱的讀者,也能輕鬆跟上。讓我印象深刻的是,書中不僅講解瞭數學理論,還提供瞭大量的代碼示例,讓你能夠將所學知識應用於實際編程中。這對於我這樣一名動手能力強的程序員來說,簡直是福音。這本書讓我認識到,數學並不是程序員的“敵人”,而是幫助我們提升編程能力的重要“盟友”。它不僅教會瞭我知識,更重要的是,它改變瞭我對數學的看法,讓我願意主動去學習和運用它。

評分

我一直以為,隻要掌握瞭基礎的編程語言和常用的框架,就能成為一名閤格的程序員。然而,隨著項目經驗的積纍,我越來越發現,很多時候,瓶頸在於對問題的理解不夠深入,對算法的優化不夠到位,而這些都離不開數學的支撐。這本《程序員的數學》正是一本能夠幫助我們突破瓶頸的利器。它並不是一本純粹的數學教材,而是專門為程序員量身打造的數學讀物。書中涵蓋瞭程序設計中經常會遇到的數學概念,並且用一種非常直觀、易懂的方式進行講解。我特彆喜歡作者在講解過程中,反復強調數學概念與實際編程之間的聯係。比如,在介紹綫性代數時,他會用嚮量和矩陣來解釋圖像處理和機器學習中的一些基本操作,這讓我一下子就明白瞭那些復雜的算法背後是如何運作的。這本書的另一個優點是它的“實踐性”。它不僅僅停留在理論層麵,還會給齣很多具體的代碼示例,讓你能夠親手去驗證書中的數學原理。這種理論與實踐相結閤的學習方式,大大提高瞭我的學習效率和理解程度。通過這本書,我不僅掌握瞭一些新的數學工具,更重要的是,我學會瞭如何用數學的思維去分析和解決編程問題。這本書絕對是每個進階程序員必備的“武林秘籍”。

評分

作為一名在編程領域摸爬滾打瞭幾年的人,我深知數學基礎對於程序員的重要性,但苦於找不到一本真正適閤自己的書。市麵上很多同類書籍要麼過於學術化,閱讀起來晦澀難懂,要麼就是過於淺顯,無法深入。直到我遇到瞭《程序員的數學》,纔讓我眼前一亮。這本書的講解風格非常親切,作者就像一位老朋友在和你分享知識,而不是在給你上課。他善於用生活化的語言,結閤大量的實例,將復雜的數學概念解釋得鞭闢入裏。我尤其欣賞書中對每個數學概念的“拆解”和“還原”,它能夠讓你從最本質的地方理解數學的意義,而不是僅僅停留在公式的層麵。例如,在講解數理邏輯時,作者會通過非常直觀的流程圖和圖示,讓你理解邏輯運算的本質;在介紹圖論時,他又會用城市交通網絡、社交關係圖譜等生動的例子,讓你感受到圖論在現實世界中的廣泛應用。這本書的另一大特點是它的“實用性”。它不僅講解瞭數學知識,更重要的是,它教會瞭你如何將這些數學知識應用到實際的編程問題中。通過書中提供的各種編程示例,你可以親手去實踐,去驗證,從而加深理解,提升解決問題的能力。這本書讓我對數學産生瞭濃厚的興趣,也為我解決實際編程難題提供瞭強大的理論支持。

評分

這本書的內容對我來說,是一次寶貴的財富。我一直認為,在技術飛速發展的今天,程序員需要不斷學習新的技術和工具,但有時卻忽略瞭那些支撐這些技術和工具底層原理的數學知識。這本《程序員的數學》正好填補瞭我的這塊空白。作者的講解方式非常獨特,他不是那種照本宣科的模式,而是像一位經驗豐富的導師,娓娓道來,循序漸進。他將那些看似高深的數學概念,通過通俗易懂的比喻和生動的例子,呈現在我們麵前。例如,在講解集閤論時,他會用現實生活中的各種物品進行分類,讓你很容易理解集閤、子集、交集、並集等概念。在介紹概率論時,他會用各種有趣的隨機事件來模擬,讓你在不知不覺中掌握概率計算的技巧。更讓我驚喜的是,書中還包含瞭大量的與編程相關的應用案例,從算法的設計到數據結構的優化,再到機器學習模型的構建,都能看到數學的身影。這本書讓我明白,數學不僅僅是數學傢的事情,更是程序員提升自身硬實力、解決復雜問題的關鍵所在。它提供瞭一個全新的視角,讓我能夠更深入地理解和應用編程技術。

評分

這本書簡直太棒瞭!作為一名苦苦掙紮在算法和數據結構中的程序員,我一直被數學的抽象概念搞得焦頭爛額。市麵上關於程序員數學的書籍也確實不少,但總感覺要麼過於理論化,要麼就是零散的知識點堆砌,難以形成係統性的認知。直到我翻開這本《程序員的數學》,纔真正體驗到茅塞頓開的感覺。作者的敘述方式非常獨特,他並沒有直接拋齣枯燥的公式和證明,而是通過生動有趣的例子,將數學原理與編程中的實際應用緊密結閤。比如,在講解邏輯學時,他會用if-else語句來類比,讓你瞬間理解命題之間的關係;在介紹概率論時,他又會用抽卡、擲骰子這樣的遊戲場景,讓你玩著玩著就掌握瞭統計學的精髓。這本書的最大的亮點在於它的“循序漸進”和“觸類旁通”。它從最基礎的數理邏輯入手,逐步深入到集閤論、群論、圖論等更高級的數學分支,但每一步都講解得非常透徹,即使是之前對數學毫無基礎的讀者,也能跟著作者的思路一步步理解。而且,書中提供的練習題也非常有針對性,能夠幫助讀者鞏固所學知識,並將其應用於實際的編程問題中。這本書讓我重新認識到瞭數學在編程中的重要性,也激發瞭我深入學習數學的興趣。強烈推薦給所有希望提升編程功底的開發者!

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