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程序员的数学PDF电子书

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程序员的数学PDF电子书

《程序员的数学》是2012年由人民邮电出版社出版的图书,作者是结城浩。

内容简介 · · · · · ·

如果数学不好,是否可以成为一名程序员呢?答案是肯定的。 本书最适合:数学糟糕但又想学习编程的你。

没有晦涩的公式,只有好玩的数学题。

帮你掌握编程所需的“数学思维”。

日文版已重印14次!

编程的基础是计算机科学,而计算机科学的基础是数学。因此,学习数学有助于巩固编程的基础,写出更健壮的程序。

本书面向程序员介绍了编程中常用的数学知识,借以培养初级程序员的数学思维。读者无需精通编程,也无需精通数学,只需具备四则运算和乘方等基础知识,就可以阅读本书。

书中讲 解了二进制计数法、逻辑、余数、排列组合、递归、指数爆炸、不可解问题等许多与编程密切相关的数学方法,分析了哥尼斯堡七桥问题、少年高斯求和方法、汉诺塔、斐波那契数列等经典问题和算法。引导读者深入理解编程中的数学方法和思路。

本书还对程序员和计算机的分工进行了有益的探讨。读完此书,你会对以程序为媒介的人机合作有更深刻的理解。

作者简介 · · · · · ·

结城浩(Hiroshi Yuki)

生于1963年,日本资深技术作家和程序员。在编程语言、设计模式、数学、加密技术等领域,编写了很多深受欢迎的入门书。代表作有《数学女孩》系列、《程序员的数学》等。

作者网站http://www.hyuki.com/

管杰

毕业于复旦大学日语系。现为对日软件工程师,多年日语技术文档编写经验。爱好日汉翻译和日本文化史,译有《明解C语言:入门篇》等。

目录 · · · · · ·

目录
第1章   0 的故事
——无即是有
本章学习内容    2
小学一年级的回忆    2
10 进制计数法  3
什么是10   进制计数法  3
分解2503  3
2 进制计数法  4
什么是2   进制计数法  4
分解1100  5
基数转换    6
计算机中为什么采用2   进制计数法  8
按位计数法  10
什么是按位计数法  10
不使用按位计数法的罗马数字  11
指数法则  12
10 的0 次方是什么  12
10-1 是什么  13
规则的扩展  14
对20 进行思考  14
2-1 是什么  15
0 所起的作用  16
0 的作用:占位  16
0 的作用:统一标准,简化规则  16
日常生活中的0  17
人类的极限和构造的发现  18
重温历史进程  18
为了超越人类的极限  19
本章小结  20
第2章   逻辑
——真与假的二元世界
本章学习内容  22
为何逻辑如此重要  22
逻辑是消除歧义的工具  22
致对逻辑持否定意见的读者  23
乘车费用问题——兼顾完整性和排他性    23
车费规则  23
命题及其真假  24
有没有“遗漏”  24
有没有“重复”  25
画一根数轴辅助思考  26
注意边界值  28
兼顾完整性和排他性  28
使用if   语句分解问题  28
逻辑的基本是两个分支  29
建立复杂命题  30
逻辑非——不是A  30
逻辑与—— A 并且B  32
逻辑或—— A 或者B  34
异或—— A 或者B(但不都满足)  37
相等—— A 和B 等  39
蕴涵——若A 则 B  40
囊括所有了吗  45
德?摩根定律  46
德?摩根定律是什么  46
对偶性  47
卡诺图  48
二灯游戏  48
首先借助逻辑表达式进行思考  49
学习使用卡诺图  50
三灯游戏  52
包含未定义的逻辑  54
带条件的逻辑与(&&)  55
带条件的逻辑或(||)  57
三值逻辑中的否定(!)  58
三值逻辑的德?摩根定律  58
囊括所有了吗  59
本章小结  60
第3   章   余数
——周期性和分组
本章学习内容  64
星期数的思考题(1)  64
思考题(100 天以后是星期几)  64
思考题答案  64
运用余数思考  65
余数的力量——将较大的数字除一次就能分组  65
星期数的思考题(2)  66
思考题(10100  天以后是星期几)  66
提示:可以直接计算吗  67
思考题答案  67
发现规律  68
直观地把握规律  68
乘方的思考题  70
思考题(1234567987654321)  70
提示:通过试算找出规律  70
思考题答案  70
回顾:规律和余数的关系  71
通过黑白棋通信  71
思考题  71
提示  73
思考题答案  73
奇偶校验  73
奇偶校验位将数字分为两个集合  74
寻找恋人的思考题  74
思考题( 寻找恋人)  74
提示:先试算较小的数  74
思考题答案  75
回顾  75
铺设草席的思考题  77
思考题(在房间里铺设草席)  77
提示:先计算一下草席数  77
思考题答案  78
回顾  78
一笔画的思考题  79
思考题(哥尼斯堡七桥问题)  79
提示:试算一下  80
提示:考虑简化一下  81
提示:考虑入口和出口  82
思考题答案  82
奇偶校验  85
本章小结  86
第4   章   数学归纳法
——如何征服无穷数列
本章学习内容  88
高斯求和  88
思考题(存钱罐里的钱)  88
思考一下  89
小高斯的解答  89
讨论一下小高斯的解答  89
归纳  91
数学归纳法——   如何征服无穷数列  91
0 以上的整数的断言  92
高斯的断言  93
什么是数学归纳法  93
试着征服无穷数列  94
用数学归纳法证明高斯的断言  95
求出奇数的和   ——   数学归纳法实例  96
奇数的和  96
通过数学归纳法证明  97
图形化说明  98
黑白棋思考题   ——   错误的数学归纳法  99
思考题(黑白棋子的颜色)  99
提示:不要为图所惑  100
思考题答案    100
编程和数学归纳法  101
通过循环表示数学归纳法  101
循环不变式    103
本章小结  107
第5章   排列组合
——解决计数问题的方法
本章学习内容  110
计数——与整数的对应关系  110
何谓计数  110
注意“遗漏”和“重复”  111
植树问题——不要忘记0  111
植树问题思考题  111
加法法则  115
加法法则  115
乘法法则  117
乘法法则  117
置换  121
置换  121
归纳一下  122
思考题(扑克牌的摆法)  123
排列  125
排列  125
归纳一下  126
树形图——能够认清本质吗  128
组合  130
组合  130
归纳一下  131
置换、排列、组合的关系  132
思考题练习    134
重复组合  134
也要善于运用逻辑  136
本章小结  139
第6章   递归
——自己定义自己
本章学习内容  142
汉诺塔  142
思考题(汉诺塔)  142
提示:先从小汉诺塔着手  143
思考题答案    146
求出解析式    148
解出汉诺塔的程序  149
找出递归结构  150
再谈阶乘  151
阶乘的递归定义  152
思考题(和的定义)  153
递归和归纳    153
斐波那契数列  154
思考题(不断繁殖的动物)  154
斐波那契数列  157
帕斯卡三角形  159
什么是帕斯卡三角形  159
递归定义组合数  162
组合的数学理论解释  163
递归图形  165
以递归形式画树  165
实际作图  166
谢尔平斯基三角形  167
本章小结  168
第7章   指数爆炸
——如何解决复杂问题
本章学习内容  172
什么是指数爆炸    172
思考题(折纸问题)  172
指数爆炸  175
倍数游戏——指数爆炸引发的难题  176
程序的设置选项  176
不能认为是“有限的”就不假思索  178
二分法查找——利用指数爆炸进行查找  178
寻找犯人的思考题  178
提示:先思考人数较少的情况  179
思考题答案    180
找出递归结构以及递推公式  181
二分法查找和指数爆炸  183
对数——掌握指数爆炸的工具  184
什么是对数    184
对数和乘方的关系  184
以2 为底的对数  186
以2 为底的对数练习  186
对数图表  187
指数法则和对数  188
对数和计算尺  190
密码——利用指数爆炸加密  193
暴力破解法    193
字长和安全性的关系  193
如何处理指数爆炸  195
理解问题空间的大小  195
四种处理方法  195
本章小结  196
第8章   不可解问题
——不可解的数、无法编写的程序
本章学习内容  200
反证法  200
什么是反证法  200
质数思考题    202
反证法的注意事项  203
可数  203
什么是可数    203
可数集合的例子  204
有没有不可数的集合  206
对角论证法    207
所有整数数列的集合是不可数的  207
所有实数的集合是不可数的  211
所有函数的集合也是不可数的  212
不可解问题    213
什么是不可解问题  213
存在不可解问题  214
思考题    215
停机问题  215
停机  216
处理程序的程序  217
什么是停机问题  217
停机问题的证明  219
写给尚未理解的读者  222
不可解问题有很多  223
本章小结  224
第9章   什么是程序员的数学
——总结篇
本章学习内容  226
何为解决问题  229
认清模式,进行抽象化  229
由不擅长催生出的智慧  229
幻想法则  230
程序员的数学  231

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