鸟哥的Linux私房菜(基础学习篇 第三版) 计算机操作系统教程从入门到精通【新华书店官网正版书籍】

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鸟哥 著
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店铺: 凤凰新华书店旗舰店
出版社: 人民邮电出版社
ISBN:9787115226266
商品编码:23868506295
包装:平装-胶订
开本:16
出版时间:2010-07-01

具体描述

编辑推荐

  台湾知名Linux网站站长鸟哥新作
  畅销不衰的Linux经典入门图书
  适用于各种常见版本的Linux
  Linux管理人员必备的参考手册
  内容包含鸟哥从完全不懂Linux到现今的所有历程,由浅入深带领您进入Linux的世界

内容简介

  《鸟哥的Linux私房菜 (基础学习篇 第三版)》是颇具知名度的Linux入门书《鸟哥的Linux私房菜:基础学习篇》的全新版,全面而详细地介绍了Linux操作系统。全书分为5个部分:第一部分着重说明Linux的起源及功能,如何规划和安装Linux主机;第二部分介绍Linux的文件系统、文件、目录与磁盘的管理;第三部分介绍文字模式接口shell和管理系统的好帮手shell脚本,另外还介绍了文字编辑器vi和vim的使用方法;第四部分介绍了对于系统安全非常重要的Linux账号的管理,以及主机系统与程序的管理,如查看进程、任务分配和作业管理;第五部分介绍了系统管理员(root)的管理事项,如了解系统运行状况、系统服务,针对登录文件进行解析,对系统进行备份以及核心的管理等。
   《鸟哥的Linux私房菜 (基础学习篇 第三版)》内容丰富全面,基本概念的讲解非常细致,深入浅出。各种功能和命令的介绍,都配以大量的实例操作和详尽的解析。本书是初学者学习Linux不可多得的一本入门好书。

作者简介

  鸟哥,台湾成功大学环境工程系博士,就学期间由于研究需要接触到Linux操作系统,又因实验室交接需求而建立“鸟哥的Linux私房菜”网站。因个人喜好“絮叨”,网站文章风格就此成形。曾任台湾多家知名Linux教育中心讲师,目前于昆山科技大学资讯传播系教授Linux相关课程。专长是Linux操作系统、网站规划与维护、网络安全,兴趣是写作与阅读,研究方向是网络应用整合。

精彩书评

  ★正好是我喜欢的书,对我这个非计算机出身的人,看着这本书,很有思路呢。作者不是计算机科班出身,所以很多东西讲解的比较细,由浅入深。很好,学习linux入门的书,适合上手。推荐给新手看,其实即使是计算机科班出身,也适合入门看。很满意。
  ——京东用户评论

  ★前两个版本都买过,写的很通俗易懂。这次买的第三版,比原来两个版本的基础学习篇要厚了一些。内容更加详实,针对的linux的版本也更新一些。推荐购买。
  ——京东用户评论

目录

目 录

第一部分 Linux的规则与安装

第0章 计算机概论

计算机:辅助人脑的好工具

 计算机硬件的五大单元

 CPU的种类

 接口设备

 运作流程

 计算机分类

 计算机上面常用的计算单位(大小、速度等)

个人计算机架构与接口设备

 CPU

 内存

 显卡

 硬盘与存储设备

 PCI适配卡

 主板

 电源

 选购须知

数据表示方式

 数字系统

 文字编码系统

软件程序运行

 机器程序与编译程序

 操作系统

 应用程序

重点回顾

本章习题

参考数据与扩展阅读

第1章 Linux是什么

Linux是什么

 Linux是什么

 Linux之前UNIX的历史

 关于GNU项目

Torvalds的Linux开发

 Minix

 对386硬件的多任务测试

 初次释出Linux 002

 Linux的开发:虚拟团队的产生

 Linux的内核版本

 Linux distributions

Linux的特色

 Linux的特色

 Linux的优缺点

 关于授权

重点回顾

本章习题

参考数据与扩展阅读

第2章 Linux如何学习

Linux当前的应用角色

 企业环境的利用

 个人环境的使用

鸟哥的Linux苦难经验回忆录

 鸟哥的Linux学习之路

 学习心态的分别

 X Window的学习

有心向Linux操作系统学习者学习态度

 从头学习Linux基础

 选择一本易读的工具书

 实践再实践

 发生问题怎么处理

鸟哥的建议(重点在Solution的学习)

重点回顾

本章习题

参考数据与扩展阅读

第3章 主机规划与磁盘分区

Linux与硬件的搭配

 认识计算机的硬件配置

 选择与Linux搭配的主机配置

 各硬件设备在Linux中的文件名

磁盘分区

 磁盘连接的方式与设备文件名的关系

 磁盘的组成复习

 磁盘分区表(partition table)

 开机流程与主引导分区(MBR)

 Linux安装模式下,磁盘分区的选择(极重要)

安装Linux前的规划

 选择适当的distribution

 主机的服务规划与硬件的关系

 主机硬盘的主要规划

 鸟哥说:关于练习机的安装建议

 鸟哥的两个实际案例

 大硬盘配合旧主机造成的无法开机问题

重点回顾

本章习题

参考数据与扩展阅读

第4章 安装CentOS 5x与多重引导小技巧

本练习机的规划(尤其是分区参数)

开始安装CentOS 5

 调整启动媒体(BIOS)

 选择安装结构与开机

 选择语系数据

 磁盘分区

 引导装载程序、网络、时区设置与root密码

 软件选择

 其他功能:RAM testing、安装笔记本电脑的内核参数(Option)

安装后的首次设置

多重引导安装流程与技巧

 新主机仅有一块硬盘

 旧主机有两块以上硬盘

 旧主机只有一块硬盘

关于大硬盘导致无法开机的问题

重点回顾

本章习题

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第5章 首次登录与在线求助man page

首次登录系统

 首次登录CentOS 5x图形界面

 GNOME的操作与注销

 KDE的操作与注销

 X Window与命令行模式的切换

 在终端界面登录linux

在命令行模式下执行命令

 开始执行命令

 基础命令的操作

 重要的热键[Tab], [ctrl]-c, [ctrl]-d

 错误信息的查看

Linux系统的在线求助man page与info page

 man page

 info page

 其他有用的文件(documents)

超简单文本编辑器:nano

正确的关机方法

 数据同步写入磁盘:sync

 惯用的关机命令:shutdown

 重启、关机:reboot, halt, poweroff

 切换执行等级:init

开机过程的问题排解

 文件系统错误的问题

 忘记root密码

重点回顾

本章习题

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第二部分 Linux文件、目录与磁盘格式

第6章 Linux的文件权限与目录配置

用户与用户组

Linux文件权限概念

 Linux文件属性

 如何改变文件属性与权限

 目录与文件的权限意义

 Linux文件种类与扩展名

Linux目录配置

 Linux目录配置标准:FHS

 目录树(directory tree)

 绝对路径与相对路径

 CentOS的查看

重点回顾

本章练习

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第7章 Linux文件与目录管理

目录与路径

 相对路径与绝对路径

 目录的相关操作

 关于执行文件路径的变量:$PATH

文件与目录管理

 查看文件与目录:ls

 复制、删除与移动:cp, rm, mv

 取得路径的文件名与目录名称

文件内容查阅

 直接查看文件内容

 可翻页查看

 数据选取

 非纯文本文件:od

 修改文件时间或创建新文件:touch

文件与目录的默认权限与隐藏权限

 文件默认权限:umask

 文件隐藏属性:chattr, lsattr

 文件特殊权限:SUID, SGID, SBIT

 查看文件类型:file

命令与文件的查询

 脚本文件名的查询

 文件名的查找

权限与命令间的关系(极重要)

重点回顾

本章习题

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第8章 Linux磁盘与文件系统管理

认识EXT2文件系统

 硬盘组成与分区的复习

 文件系统特性

 Linux的EXT2文件系统(inode)

 与目录树的关系

 EXT2/EXT3文件的访问与日志文件系统的功能

 Linux文件系统的操作

 挂载点(mount point)的意义 

 其他Linux支持的文件系统 与VFS 

文件系统的简单操作

 磁盘与目录的容量:df, du

 连接文件:ln

磁盘的分区、格式化、检验与挂载

 磁盘分区:fdisk

 磁盘格式化

 磁盘检验:fsck, badblocks

 磁盘挂载与卸载

 磁盘参数修改

设置开机挂载

 开机挂载/etc/fstab及/etc/mtab

 特殊设备loop挂载(镜像文件不刻录就挂载使用)

内存交换空间(swap)的构建

 使用物理分区构建swap

 使用文件构建swap

 swap使用上的限制

文件系统的特殊查看与操作

 boot sector与superblock的关系

 磁盘空间的浪费问题

 利用GNU的parted进行分区行为

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本章习题

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第9章 文件与文件系统的压缩与打包

压缩文件的用途与技术

Linux系统常见的压缩命令

 Compress

 gzip, zcat

 bzip2, bzcat

打包命令:tar

 tar

完整备份工具:dump

 dump

 restore

光盘写入工具

 mkisofs:新建镜像文件

 Cdrecord:光盘刻录工具

其他常见的压缩与备份工具

 dd

 Cpio

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本章习题

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第三部分 学习shell与shell script

第10章 vim程序编辑器

vi与vim

为何要学vim

vi的使用

简单执行范例

按键说明

一个案例练习

vim的保存文件、恢复与打开时的警告信息

vim的功能

块选择(Visual Block)

多文件编辑

多窗口功能

vim环境设置与记录:~/vimrc, ~/viminfo

vim常用命令示意图

其他vim使用注意事项

中文编码的问题

DOS与Linux的断行字符

语系编码转换

重点回顾

本章练习

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第11章 认识与学习bash

认识bash这个shell

硬件、内核与shell

为何要学命令行界面的shell

系统的合法shell与/etc/shells功能

bash shell的功能

bash shell的内置命令:type

命令的执行

shell的变量功能

什么是变量

变量的显示与设置:echo, unset

环境变量的功能

影响显示结果的语系变量(locale)

变量的有效范围

变量键盘读取、数组与声明:read,array,declare

与文件系统及程序的限制关系:ulimit

变量内容的删除、替代与替换

命令别名与历史命令

命令别名设置:alias,unalias

历史命令:history

Bash Shell的操作环境

路径与命令查找顺序

bash的登录与欢迎信息:/etc/issue, /etc/motd

bash 的环境配置文件

终端机的环境设置:stty, set

通配符与特殊符号

数据流重定向

什么是数据流重定向

命令执行的判断依据:;,&&, ||

管道命令(pipe)

选取命令:cut, grep

排序命令:sort,wc,uniq

双向重定向:tee

字符转换命令:tr,col,join,paste,expand

切割命令:split

参数代换:xargs

关于减号-的用途

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本章习题

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第12章 正则表达式与文件格式化处理

前言:什么是正则表达式

什么是正则表达式

正则表达式对于系统管理员的用途

正则表达式的广泛用途

正则表达式与Shell在Linux当中的角色定位

扩展的正则表达式

基础正则表达式

语系对正则表达式的影响

grep的一些高级参数

基础正则表达式练习

基础正则表达式字符(characters)

sed工具

扩展正则表达式

文件的格式化与相关处理

格式化打印:printf

awk:好用的数据处理工具

文件比较工具

文件打印准备:pr

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本章习题

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第13章 学习shell script

什么是shell script

为什么学习shell script

第一个script的编写与执行

编写shell script的良好习惯

简单的shell script练习

简单范例

script的执行方式区别(source, shscript, /script)

善用判断式

利用test命令的测试功能

利用判断符号[]

shell script的默认变量($0, $1)

条件判断式

利用ifthen

利用caseesac判断

利用function功能

循环(loop)

while do done, until do done(不定循环)

fordodone(固定循环)

fordodone的数值处理

shell script的追踪与调试

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本章习题

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第四部分 Linux使用者管理

第14章 Linux账号管理与ACL权限设置

Linux的账号与用户组

用户标识符:UID与GID

用户账号

有效与初始用户组:groups, newgrp

账号管理

新增与删除用户:useradd, 相关配置文件, passwd, usermod, userdel

用户功能

新增与删除用户组

账号管理实例

主机的具体权限规划:ACL的使用

什么是ACL

如何启动ACL

ACL的设置技巧:getfacl, setfacl

用户身份切换

su

sudo

用户的特殊shell与PAM模块

特殊的shell, /sbin/nologin

PAM模块简介

PAM模块设置语法

常用模块简介

其他相关文件

Linux主机上的用户信息传递

查询用户:w, who, last, lastlog

用户对谈:write, mesg, wall

用户邮件信箱:mail

手动新增用户

一些检查工具

特殊账号(如纯数字账号)的手工新建

批量新建账号模板(适用于passwd --stdin参数)

批量新建账号的范例(适用于连续数字,如学号)

重点回顾

本章习题

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第15章 磁盘配额(Quota)与高级文件系统管理

磁盘配额(Quota)的应用与实践

什么是Quota

一个Quota范例

实践Quota流程1:文件系统支持

实践Quota流程2:新建Quota配置文件

实践Quota流程3:Quota启动、关闭与限制值设置

实践Quota流程4:Quota限制值的报表

实践Quota流程5:测试与管理

不改动既有系统的Quota实例

软件磁盘阵列(Software RAID)

什么是RAID

software, hardware RAID

软件磁盘阵列的设置

仿真RAID错误的救援模式

开机自动启动 RAID 并自动挂载

关闭软件RAID(重要!)

逻辑卷管理器(Logical Volume Manager)

什么是LVM:PV, PE, VG, LV的意义

LVM实作流程

放大LV容量

缩小LV容量

LVM的系统快照

LVM相关命令汇整与LVM的关闭

重点回顾

本章习题

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第16章 例行性工作(crontab)

什么是例行性工作

Linux工作调度的种类:at, cron

Linux上常见的例行性工作

仅执行一次的工作调度

atd的启动与at运行的方式

实际运行单一工作调度

循环执行的例行性工作调度

用户的设置

系统的配置文件:/etc/crontab

一些注意事项

可唤醒停机期间的工作任务

什么是anacron

anacron与/etc/anacrontab

重点回顾

本章习题

第17章 程序管理与SELinux初探

什么是进程(process)

进程与程序(process & program)

Linux的多用户、多任务环境

工作管理(job control)

什么是工作管理

job control的管理

脱机管理问题

进程管理

进程的查看

进程的管理

关于进程的执行顺序

系统资源的查看

特殊文件与程序

具有SUID/SGID权限的命令执行状态

/proc/* 代表的意义

查询已打开文件或已执行程序打开的文件

SELinux初探

什么是SELinux

SELinux的运行模式

SELinux的启动、关闭与查看

SELinux网络服务运行范例

SELinux所需的服务

SELinux的策略与规则管理

重点回顾

本章习题

参考数据与扩展阅读

第18章 认识系统服务(daemons)

什么是daemon与服务(service)

daemon的主要分类

服务与端口的对应

daemon的启动脚本与启动方式

解析super daemon的配置文件

默认值配置文件:xinetdconf

一个简单的rsync范例设置

服务的防火墙管理xinetd, TCP Wrappers

/etc/hostsallow, /etc/hostsdeny管理

TCP Wrappers特殊功能

系统开启的服务

查看系统启动的服务

设置开机后立即启动服务的方法

CentOS 5x默认启动的服务简易说明

重点回顾

本章习题

参考数据与扩展阅读

第19章 认识与分析日志文件

什么是日志文件

syslogd:记录日志文件的服务

日志文件内容的一般格式

syslog的配置文件:/etc/syslogconf

日志文件的安全性设置

日志文件服务器的设置

日志文件的轮替(logrotate)

logrotate的配置文件

实际测试logrotate的操作

自定义日志文件的轮替功能

分析日志文件

CentOS默认提供的logwatch

鸟哥自己写的日志文件分析工具

重点回顾

本章习题

参考数据与扩展阅读

第五部分 Linux系统管理员

第20章 启动流程、模块管理与Loader

第21章 系统设置工具(网络与打印机)与硬件检测

第22章 软件安装:源码与Tarball

第23章 软件安装:RPM、SRPM与YUM功能  

第24章 X Window设置介绍 

第25章 Linux备份策略 

第26章 Linux内核编译与管理 

附录A 快速索引 


精彩书摘

  第一部分 Linux的规则与安装
  第1章 Linux是什么
  1.1.2 Linux之前UNIX的历史
  给开发出来的,并且放到网络上提供大家下载,后来大家觉得它(Linux Kernel)相当小而精巧,所以慢慢就有相当多的朋友投入其研究瓴域里面!但是为什么它这么棒呢?又为什么大家都可以免费下载它呢?下面说明其中的缘由。
  1969年以前:一个伟大的梦想——BeIl,MlT与GE的“Multics”系统
  早期的计算机并不像现在的个人计算机一样普遍,它可不是一般人碰得起的,除非是军事或者是高科技用途,或者是学术院校的学术研究,否则真的很难接触到。非但如此,早期的计算机架构还很难使用,除了指令周期并不快之外,操作接口也很麻烦。因为那个时候的输入设备只有卡片阅读机,输出设备只有打印机,用户也无法与操作系统互动(多道批处理操作系统)。
  ·在那个时候,编写程序是件非常麻烦的事情,因为程序员必须将程序相关的信息在读卡纸上面打洞,然后再将读卡纸插入卡片阅读机来将信息读入主机中运算。光是这样就很麻烦了,如果程序有个小地方写错,光是重新打卡就很惨,加上主机少,用户众多,仅等待就耗去很多的时间。
  ·在那之后,由于硬件与操作系统的改良,使得后来可以使用键盘来进行信息的输入。
  ……


算法导论:计算的奥秘与效率的追求 在信息爆炸的时代,如何高效地处理海量数据,设计出智能且可靠的算法,是计算机科学领域的核心挑战。本书《算法导论:计算的奥秘与效率的追求》将带领您深入探索算法的奇妙世界,从基础概念到前沿技术,为您构建坚实的理论基础和实战能力。 第一部分:算法的基石——理解计算的本质 在开始算法的学习之前,我们需要对计算本身有一个深刻的理解。本部分将从最基础的层面出发,为您铺设通往算法殿堂的基石。 第一章:计算的雏形与抽象 1.1 什么是计算? 我们将从历史的角度追溯计算的概念,从古老的算盘到图灵机,理解计算的演进过程。计算不仅仅是数字的加减乘除,更是一种处理信息、解决问题的抽象思维方式。我们将探讨算法作为计算的灵魂,它是一系列明确的指令,能够解决特定类型的问题。 1.2 模型的选择:图灵机与 lambda 演算 为了严谨地定义“可计算性”,我们引入了两种重要的计算模型:图灵机和 lambda 演算。图灵机是一个抽象的机器,通过读取、写入和移动纸带上的符号来执行计算。lambda 演算则是一种函数式编程模型,通过函数抽象和应用来实现计算。我们将深入理解这两种模型的原理,并认识到它们在理论上的等价性,这为我们理解算法的计算能力提供了坚实的理论基础。 1.3 算法的定义与特性 算法是什么?它不仅仅是一系列步骤,更需要具备明确的输入、输出、有限性、确定性和有效性等特性。我们将详细解析这些特性,并通过简单的例子,如“排序”或“查找”,来说明一个好的算法应该具备的品质。 1.4 问题的分类:可判定性与可计算性 并非所有问题都能被算法解决。本节将介绍可判定性( decidability)和可计算性(computability)的概念,以及停机问题(halting problem)等经典不可计算问题的例子。理解这些概念有助于我们认识到算法的局限性,并指导我们如何区分 solvable 和 unsolvable 的问题。 1.5 为什么学习算法? 学习算法的意义远不止于完成课程作业。我们将阐述算法在现代科技中的核心地位,从搜索引擎的排名、社交网络的推荐,到人工智能的决策、生物信息学的分析,无处不有算法的身影。一个优秀的算法设计者,能够用更少的资源,解决更复杂的问题,从而推动技术进步。 第二章:度量计算的效率——时间与空间复杂度 2.1 效率的考量:为什么需要度量? 不同的算法解决同一个问题,效率可能天差地别。例如,查找一个元素,线性扫描和二分查找的速度差异巨大。本节将强调度量算法效率的重要性,特别是在处理大规模数据时。 2.2 时间复杂度:运行时间的衡量 时间复杂度是衡量算法运行时间随输入规模增长而增长的趋势。我们将引入大 O 记法(Big O notation)、大 Ω 记法(Big Omega notation)和大 θ 记法(Big Theta notation)来描述算法的渐进时间复杂度。通过分析不同循环结构、递归调用等,讲解如何计算算法的时间复杂度。 常见时间复杂度类型: 常数时间 O(1),对数时间 O(log n),线性时间 O(n),线性对数时间 O(n log n),平方时间 O(n^2),指数时间 O(2^n) 等。我们将通过图表和实例,直观展示不同复杂度随输入规模 n 增长的趋势。 2.3 空间复杂度:内存占用的评估 空间复杂度是衡量算法运行过程中所需额外存储空间随输入规模增长而增长的趋势。我们将同样使用大 O 记法来分析算法的空间复杂度,并讨论递归调用栈、辅助数组等占用的空间。 2.4 最佳、平均与最坏情况分析 算法的效率并非总是固定的。本节将讲解如何分析算法在最佳情况(best case)、平均情况(average case)和最坏情况(worst case)下的时间与空间复杂度。最坏情况分析通常是评估算法性能的关键,因为它提供了一个性能的上限。 2.5 复杂度分析的实践技巧 我们将提供一系列实用的技巧,帮助您更准确地分析算法的复杂度,例如:忽略常数因子和低阶项,递归公式的求解(主定理),以及如何通过实验验证理论分析。 第二部分:经典算法的智慧——解决问题的常用策略 掌握了衡量算法效率的工具,我们现在开始学习各种经典算法的设计思想和应用。本部分将深入介绍那些被证明行之有效的解决问题的方法。 第三章:分治策略——化繁为简的力量 3.1 分治法的基本思想 分治法(Divide and Conquer)是一种将复杂问题分解成若干个规模更小的相似子问题,然后递归地解决这些子问题,最后将子问题的解合并起来,得到原问题的解的策略。 3.2 经典分治算法实例 归并排序(Merge Sort): 详细解析归并排序的工作原理,包括分解、治和合并三个阶段。分析其时间复杂度和空间复杂度,并讨论其稳定性。 快速排序(Quick Sort): 介绍快速排序的分区(partition)思想,并分析其平均情况和最坏情况下的时间复杂度。探讨如何选择枢轴(pivot)以优化性能。 二分查找(Binary Search): 即使是最简单的查找问题,分治法也能展现出惊人的效率。详细讲解二分查找的原理,并分析其对有序数据的优势。 矩阵乘法(Strassen's Algorithm): 介绍 Strassen 算法如何通过分治法优化矩阵乘法的计算量,并分析其渐进时间复杂度。 3.3 分治法的通用性与局限性 分治法适用于那些能够被分解为独立且规模更小的子问题,并且子问题的解能够容易地合并的问题。我们将讨论其应用范围,以及在问题无法有效分解或合并时遇到的局限性。 第四章:动态规划——避免重复计算的艺术 4.1 动态规划的起源与核心思想 动态规划(Dynamic Programming)是用于解决具有重叠子问题(overlapping subproblems)和最优子结构(optimal substructure)问题的算法设计技术。它通过存储和重用子问题的解,避免了重复计算,从而大大提高了效率。 4.2 最优子结构与重叠子问题 详细解释这两个概念。最优子结构意味着一个问题的最优解包含其子问题的最优解。重叠子问题意味着同一个子问题会多次出现在问题的求解过程中。 4.3 两种基本方法:自顶向下与自底向上 自顶向下(带备忘录的递归): 先写出递归关系,然后用一个数据结构(如哈希表或数组)存储已计算过的子问题的解,避免重复计算。 自底向上(迭代): 从最小的子问题开始,逐步计算并存储更大子问题的解,直到最终得到原问题的解。 4.4 经典动态规划问题求解 斐波那契数列(Fibonacci Sequence): 用动态规划方法求解斐波那契数列,并与朴素递归进行对比,展示其效率提升。 背包问题(Knapsack Problem): 介绍 0/1 背包问题和完全背包问题,并讲解如何使用动态规划构建解法。 最长公共子序列(Longest Common Subsequence, LCS): 讲解 LCS 的定义,并用动态规划求解。 最短路径问题(Shortest Path Problem): 简要介绍 Dijkstra 算法和 Floyd-Warshall 算法的动态规划思想(尽管它们也可以归类为图算法)。 硬币兑换问题(Coin Change Problem): 讲解如何用动态规划计算最少硬币数量来兑换特定金额。 4.5 动态规划的应用场景 动态规划在许多领域都有广泛应用,包括计算生物学、金融建模、资源分配等。 第五章:贪心算法——每一次都做出局部最优选择 5.1 贪心法的基本原理 贪心算法(Greedy Algorithm)在每一步选择中都采取在当前状态下最好或最优(即最有利)的选择,从而希望导致结果是全局最好或最优的。 5.2 贪心选择性质 证明一个贪心算法是否正确的关键在于证明其具有贪心选择性质,即通过做出局部最优选择,能够导向全局最优解。 5.3 算法实例分析 活动选择问题(Activity Selection Problem): 讲解如何用贪心法选择一组互不冲突的最大数量的活动。 霍夫曼编码(Huffman Coding): 介绍霍夫曼编码如何用贪心法构建最优的前缀编码,以实现数据压缩。 最小生成树(Minimum Spanning Tree, MST): 介绍 Kruskal 算法和 Prim 算法的贪心思想,以及它们如何找到连接所有顶点的最小权值边集合。 部分背包问题(Fractional Knapsack Problem): 与 0/1 背包不同,部分背包问题可以通过简单的贪心策略解决。 5.4 贪心法的局限性与适用条件 并非所有问题都适合贪心算法。我们将探讨其局限性,即在某些情况下,局部最优选择可能无法导向全局最优解,并提供判断何时可以使用贪心法的指导。 第六章:图算法——连接世界的网络 6.1 图的表示与基本概念 介绍图(Graph)的定义,包括顶点(vertices)和边(edges),以及有向图(directed graph)和无向图(undirected graph),加权图(weighted graph)等。讲解图的邻接矩阵(adjacency matrix)和邻接表(adjacency list)两种表示方法。 6.2 深度优先搜索(DFS)与广度优先搜索(BFS) DFS: 讲解 DFS 的递归或栈实现的思想,用于遍历图的连通分量,寻找路径,检测环等。 BFS: 讲解 BFS 的队列实现的思想,用于查找最短路径(在无权图中),遍历图的层级结构。 6.3 最短路径算法 Dijkstra 算法: 求解单源最短路径(Single Source Shortest Path, SSSP)问题,适用于非负权重的图。 Bellman-Ford 算法: 求解单源最短路径问题,可以处理负权重边,并能检测负权环。 Floyd-Warshall 算法: 求解所有顶点对之间的最短路径问题(All-Pairs Shortest Path, APSP)。 6.4 最小生成树(MST) Kruskal 算法: 基于贪心法,通过并查集(Disjoint Set Union, DSU)高效地构建最小生成树。 Prim 算法: 基于贪心法,通过优先队列(priority queue)逐步构建最小生成树。 6.5 拓扑排序(Topological Sort) 适用于有向无环图(Directed Acyclic Graph, DAG),用于确定任务的执行顺序。 6.6 强连通分量(Strongly Connected Components, SCC) 讨论 Tarjan 算法或 Kosaraju 算法,用于找出有向图中的强连通分量。 第三部分:算法的进阶与优化——应对复杂挑战 在掌握了经典算法的基础上,本部分将进一步探讨更复杂的算法设计技术,以及如何对现有算法进行优化,以应对更具挑战性的问题。 第七章:搜索算法与回溯法——在状态空间中探索 7.1 状态空间搜索 将问题看作一个状态空间,其中节点代表状态,边代表状态之间的转移。算法的目标是在这个空间中找到一个达到目标状态的路径。 7.2 盲目搜索(无信息搜索) 宽度优先搜索(BFS): 在状态空间中,BFS 找到的是最浅的解。 深度优先搜索(DFS): DFS 可能会找到非常深的解,但并不保证是最优的。 7.3 有信息搜索(启发式搜索) A 搜索算法: 结合了 Dijkstra 算法的路径代价和启发式函数,能够高效地找到最优解。 7.4 回溯法(Backtracking) 基本思想: 当发现当前路径无法导向解决方案时,及时“回溯”到之前的状态,尝试其他可能性。 应用实例: N 皇后问题、数独求解、图的着色问题等。我们将详细讲解回溯法的实现过程,包括剪枝策略。 第八章:字符串匹配算法——高效的文本搜索 8.1 朴素字符串匹配 分析简单的 O(mn) 算法,并找出其低效之处。 8.2 预处理与优化 KMP 算法(Knuth-Morris-Pratt): 讲解 KMP 算法如何利用模式串(pattern)的后缀信息(next 数组)来避免不必要的比较,从而实现 O(m+n) 的时间复杂度。 Boyer-Moore 算法: 介绍 Boyer-Moore 算法如何从后向前匹配,并利用“坏字符规则”和“好后缀规则”来跳过更多字符,通常在实际应用中表现优异。 Rabin-Karp 算法: 基于哈希(hashing)思想,将字符串匹配转化为数值匹配,并讨论其概率性以及如何处理哈希冲突。 第九章:数值计算算法——精确与逼近 9.1 线性方程组的求解 高斯消元法(Gaussian Elimination): 介绍如何通过行变换将系数矩阵化为行阶梯形,从而求解线性方程组。 LU 分解: 讨论如何将矩阵分解为下三角矩阵 L 和上三角矩阵 U,以加速求解。 9.2 逼近与积分 牛顿迭代法(Newton's Method): 用于求解方程的根,其收敛速度通常很快。 数值积分(Numerical Integration): 介绍矩形法、梯形法和辛普森法等数值积分方法,用于近似计算定积分。 9.3 随机数生成 介绍伪随机数生成器的基本原理,以及蒙特卡洛方法在数值计算中的应用。 第十章:计算几何初步——几何图形的处理 10.1 点、线段与多边形 基本的几何对象定义。 10.2 凸包(Convex Hull) Jarvis March 算法(礼帽法): 简单的 O(nh) 算法,其中 h 是凸包上的顶点数。 Graham Scan 算法: 利用极角排序,实现 O(n log n) 的凸包算法。 Monotone Chain 算法: 另一种 O(n log n) 的凸包算法。 10.3 简单多边形的剖分 将复杂多边形分解为三角形。 10.4 线段相交检测 判断两条线段是否相交。 10.5 计算几何的应用 在计算机图形学、机器人学、地理信息系统等领域的重要性。 第四部分:算法的边界与未来——理论与实践的融合 在本书的最后,我们将探讨算法理论的前沿,以及它们如何影响着我们的未来。 第十一章: NP 完全性理论——计算的边界 11.1 P 类问题与 NP 类问题 定义多项式时间(P)可解问题和非确定性多项式时间(NP)可验证问题。 11.2 NP-Hard 与 NP-Complete 解释 NP-Hard 问题(比 NP 问题更难)和 NP-Complete 问题(既是 NP-Hard 又是 NP 问题)。 11.3 著名 NP 完全问题 介绍旅行商问题(TSP)、满足性问题(SAT)、图着色问题等经典 NP 完全问题。 11.4 解决 NP 完全问题的策略 精确算法( Exponential Time Algorithms): 针对小规模问题,尽管时间复杂度高,但能给出精确解。 近似算法(Approximation Algorithms): 在多项式时间内找到一个接近最优解的解,并给出近似比。 启发式算法(Heuristic Algorithms): 在实践中表现良好,但不能保证找到最优解。 随机化算法(Randomized Algorithms): 利用随机性来设计算法。 11.5 NP 完全性理论的意义 它帮助我们理解哪些问题可能无法在合理时间内找到精确解,从而指导我们选择合适的解决策略。 第十二章:数据结构与算法的协同——高效存储与检索 12.1 常用数据结构回顾 链表、栈、队列、哈希表、树(二叉树、平衡二叉搜索树、B 树)、堆等。 12.2 查找结构: 二叉搜索树(BST)与 AVL/红黑树: 讨论平衡二叉搜索树如何保证查找、插入、删除操作的对数时间复杂度。 B 树与 B+ 树: 在数据库和文件系统中广泛应用,用于优化磁盘 I/O。 12.3 优先队列与堆 堆(Heap)作为一种特殊的完全二叉树,在优先队列实现、堆排序、图算法(如 Dijkstra)中发挥重要作用。 12.4 哈希表(Hash Table) 快速的查找、插入和删除操作,以及冲突解决策略(链地址法、开放寻址法)。 12.5 并查集(Disjoint Set Union, DSU) 高效处理集合合并与查找问题,广泛应用于 Kruskal 算法、Kruskal 算法等。 12.6 数据结构与算法的结合 强调了选择合适的数据结构对于设计高效算法至关重要。 第十三章:现代算法的趋势与挑战 13.1 并行与分布式算法 随着计算能力的提升,并行与分布式计算成为解决大规模问题的关键。介绍并行算法的设计思想、任务分解、通信开销等。 13.2 机器学习中的算法 深度学习、支持向量机、决策树等算法在人工智能领域的革命性突破。 13.3 密码学算法 公钥加密、对称加密、哈希函数等在信息安全中的作用。 13.4 量子计算算法 介绍 Shor 算法、Grover 算法等,以及它们对传统计算的潜在颠覆。 13.5 算法伦理与社会影响 探讨算法的公平性、偏见、隐私保护等伦理问题。 本书特色: 循序渐进: 从最基础的概念出发,逐步深入到复杂的算法设计与分析。 理论与实践结合: 既有严谨的数学证明,也有丰富的代码示例和实际应用场景。 清晰易懂: 使用图示、表格和通俗易懂的语言,化繁为简,帮助读者理解抽象概念。 深度广度兼具: 涵盖了算法领域的众多经典主题,并触及了一些前沿的算法发展方向。 面向读者: 无论您是计算机科学专业的学生,还是希望提升编程能力的开发者,亦或是对解决问题的方法论感兴趣的爱好者,本书都能为您提供宝贵的知识和启迪。 通过阅读本书,您将能够: 深刻理解算法的本质和重要性。 掌握分析和度量算法效率的工具。 学会设计和实现各种经典算法。 培养解决复杂问题的抽象思维和逻辑推理能力。 为进一步深入研究计算机科学的其他领域打下坚实基础。 算法是解决问题的艺术,也是构建智能世界的基石。让我们一起踏上这段探索计算奥秘、追求效率极致的旅程吧!

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我一直对编程和系统底层的东西很感兴趣,但又苦于没有合适的入门资料。《鸟哥的Linux私房菜(基础学习篇 第三版)》这本书,可以说是满足了我对Linux世界的好奇心。它不仅仅是一本操作手册,更是一本关于Linux思维方式的启蒙读物。书中对于Shell脚本的讲解,让我看到了Linux强大的自动化能力。我之前总觉得写脚本是一件很麻烦的事情,但读了这本书,我才发现,只要掌握了基本的命令和逻辑,写出高效的脚本来解决日常工作中的重复性任务,是多么容易的一件事。书中关于管道符`|`和重定向`>`、`<`的运用,更是让我大开眼界,原来可以将不同的命令组合起来,形成强大的数据处理流水线。我尝试着写了一些小脚本,自动化处理日志文件、批量修改文件名等等,每次成功运行,都给我带来了巨大的成就感。这本书的另一大亮点是它对Linux安全性的讨论,虽然是基础篇,但也触及了一些重要的安全概念,比如SSH远程登录的安全配置,让我开始意识到,掌握Linux不仅仅是学会操作,更要学会如何保护自己的系统。

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哇,拿到这本《鸟哥的Linux私房菜(基础学习篇 第三版)》,简直是开启了我Linux世界的大门!之前对Linux一直是个门外汉,命令行操作就像看天书一样,每次遇到问题都束手无策。这本书的出现,真的就像是为我量身打造的。它的语言风格非常亲切,一点点地引导读者,不会上来就丢一堆专业术语把你吓跑。我最喜欢的部分是它讲解Linux文件系统的部分,从最基本的目录结构到权限管理,都讲得明明白白。特别是讲到`chmod`和`chown`命令的时候,配上图文并茂的例子,我一下子就理解了之前一直模糊不清的概念。而且,这本书不仅仅是讲解命令,更重要的是解释了命令背后的原理,比如为什么要有用户和组的概念,为什么文件会有不同的权限。这种“知其然,更知其所以然”的学习方式,让我觉得非常有成就感。以前学电脑,很多东西都是死记硬背,用完就忘,但这本书让我真正理解了Linux是怎么运作的,这种理解是持久的,也能让我更好地去解决更复杂的问题。这本书的内容密度很高,但编排得非常合理,每一章都像是打开了一个新的小宇宙,让我充满探索的欲望。

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之前我一直认为Linux是一个只适合技术人员使用的操作系统,对普通用户来说过于复杂和不友好。《鸟哥的Linux私房菜(基础学习篇 第三版)》这本书,彻底改变了我的看法。它以一种极其耐心和细致的方式,向我展示了一个完全不同的Linux世界。书中的图文并茂,让原本枯燥的命令行操作变得生动有趣,我再也不用担心记不住命令了,因为书中有大量的实例和演示。我尤其喜欢书中关于图形界面和常用软件安装的部分,比如如何使用`apt`或`yum`来安装和管理软件包,以及如何安装常用的办公软件和媒体播放器。这让我意识到,Linux也可以像Windows或macOS一样,成为日常办公和娱乐的得力助手。这本书还非常贴心地提供了很多解决常见问题的技巧和方法,当我在实践过程中遇到困难时,总能在书中找到相应的解决方案,这让我感到非常安心。它不仅教会了我如何使用Linux,更让我感受到了Linux的开放和自由,让我对这个曾经陌生的操作系统产生了浓厚的兴趣。

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坦白说,刚开始接触《鸟哥的Linux私房菜(基础学习篇 第三版)》时,我抱着一种试试看的心态。我之前尝试过几本其他Linux书籍,但总觉得要么太枯燥,要么太晦涩,学了没多久就放弃了。这本书的独特之处在于它将枯燥的技术概念变得生动有趣。它没有像很多教程那样,上来就堆砌大量的命令行代码,而是先从一些生活化的例子引入,比如把Linux系统比作一个大公司,各个进程就像是公司的员工,需要合理的调度和管理。这种类比让我在学习进程管理和调度算法时,不再感到抽象和难以理解。书中关于网络部分的讲解也让我印象深刻,特别是TCP/IP协议栈的介绍,用清晰的图示和比喻,把层层递进的概念解释得一清二楚。我之前总觉得网络通信是很高深的东西,但读完这部分,我突然觉得,哦,原来就是这么回事!这本书的另一个优点是它的实操性非常强,每个知识点都配有详细的操作步骤和截图,让我能够跟着书一步一步地去实践,而不是光看不练。这种“动手做”的学习方式,极大地提升了我的学习效率和乐趣。

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作为一名计算机专业的学生,《鸟哥的Linux私房菜(基础学习篇 第三版)》对我来说,简直是“救星”般的存在。在我学习操作系统的课程时,很多理论知识点都比较抽象,比如内存管理、进程调度、文件系统结构等等,仅靠课堂上的讲解,我常常感觉似懂非懂,难以真正掌握。这本书的出现,将这些理论知识与实际的Linux系统操作紧密结合起来,让我能够将抽象的理论具象化。例如,在讲解内存管理时,书中不仅阐述了虚拟内存、分页、分段等概念,还通过`free`、`vmstat`等命令,展示了这些概念在Linux系统中的实际体现,让我直观地看到了内存的分配和回收过程。同样,在学习文件系统时,书中对EXT4文件系统的深入剖析,以及对inode、superblock等核心结构的讲解,都帮助我彻底理解了文件是如何在磁盘上存储和管理的。这本书的深度和广度都恰到好处,既有基础知识的普及,又不乏一些深入的技术细节,非常适合我们这些正在打基础的学生。它帮助我构建了一个坚实的Linux知识体系,也为我后续更深入的学习打下了良好的基础。

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