编程的本质 (豆瓣)

作者: Alexander Stepanov / Paul McJones
出版社: 机械工业出版社
副标题: 英文版
出版年: 2010
页数: 262
定价: 49.00元
装帧: 平装
ISBN: 9787111300274

豆瓣评分

8.3

58人评价

5星

44.8%
4星

29.3%
3星

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评价:

内容简介 · · · · · ·

本书提供了有关编程的一种与众不同的理解。其主旨是，实际的编程也应像其他科学和工程领域一样基于坚实的数学基础。本书展示了在实际编程语言(如C++)中实现的算法如何在最一般的数学背景中操作。例如，如何定义快速求幂算法，使之能使用任何可交换运算。使用抽象算法将能得到更高效、可靠、安全和经济的软件。

这不是一本很容易读的书，它也不是能提升你的编程技能的秘诀和技巧汇编。本书的价值是更根本性的，其终极目标是提升你对编程的洞察力。要想从中大获裨益，你需要从头到尾认真学习：阅读代码，证明引理，完成练习。到结束之时，你将看到如何把这里讨论的演绎式方法应用到你的程序中，保证你做出的软件部件能一起工作，并表现出它们所应该表现的行为。

书中给出的算法和需求针对某些被操作的类型。有关这些描述的代码(也可以通过Web得到)采用C++的一个小子集书写，这样做是为了让所有有经验的程...

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作者简介 · · · · · ·

Alexander Stepanov于1967～1972年间在莫斯科国立大学学习数学，从1972年开始在苏联，1977年移民美国后在美国从事编程工作。他编写过操作系统、编程工具、编译器和各种库。他在程序设计基础方面的工作先后得到GE、Polytechnic、AT&T、惠普、Silicon Graphics的支持，2002年后是Adobe的支持。1995年因C++标准模板库的设计获Dr.Dobb的程序设计杰出贡献奖。

Paul McJones于1967～1971年间在加州大学伯克利分校学习工程数学。从1967年开始介入程序设计，涉足的领域包括操作系统、程序设计环境、事务处理系统以及企业和客户应用系统等。他先后在加州大学、IBM、Xerox、Tandem、DEC工作，2003年至今在Adobe公司。1982年他与合作者一起因其论文“The Re...

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目录 · · · · · ·

Preface ixAbouttheAuthors xiii1 Foundations 1.1 CategoriesofIdeas:Entity,Species,Genus 1.2 Values 1.3 Objects 1.4 rocedures6 1.5 RegularTypes 1.6 RegularProcedures 1.7 Concepts 1.8 Conclusions142 TransformationsandTheirOrbits1 2.1 Transformations 2.2 Orbits 2.3 CollisionPoint 2.4 MeasuringOrbitSizes 2.5 Actions 2.6 Conclusions3 AssociativeOperations 3.1 Associativity 3.2 ComputingPowers 3.3 ProgramTransformations 3.4 Special-CaseProcedures 3.5 ParameterizingAlgorithms 3.6 LinearRecurrences 3.7 AccumulationProcedures 3.8 Conclusions4 LinearOrderings 4.1 Classi?cationofRelations 4.2 TotalandWeakOrderings 4.3 OrderSelection 4.4 NaturalTotalOrdering 4.5 ClustersofDerivedProcedures 4.6 ExtendingOrder-SelectionProcedures 4.7 Conclusions5 OrderedAlgebraicStructures 5.1 BasicAlgebraicStructures 5.2 OrderedAlgebraicStructures 5.3 Remainder 5.4 GreatestCommonDivisor 5.5 Generalizinggcd 5.6 Steingcd 5.7 Quotient 5.8 QuotientandRemainderforNegativeQuantities 5.9 ConceptsandTheirModels 5.10 ComputerIntegerTypes 5.11 Conclusions6 Iterators 6.1 Readability 6.2 Iterators 6.3 Ranges 6.4 ReadableRanges 6.5IncreasingRanges 6.6 ForwardIterators 6.7 IndexedIterators 6.8 BidirectionalIterators 6.9 Random-AccessIterators 6.1 Conclusions7 CoordinateStructures 7.1 ifurcateCoordinates 7.2 BidirectionalBifurcateCoordinates 7.3 CoordinateStructures 7.4 Isomorphism,Equivalence,andOrdering 7.5 Conclusions8 CoordinateswithMutableSuccessors 8.1 LinkedIterators 8.2 LinkRearrangements 8.3 ApplicationsofLinkRearrangements 8.4 LinkedBifurcateCoordinates 8.5 Conclusions9 Copying 9.1 Writability 9.2 Position-BasedCopying 9.3 Predicate-BasedCopying 9.4 SwappingRanges 9.5 Conclusions10 Rearrangements 10.1 Permutations 10.2 Rearrangements 10.3 ReverseAlgorithms 10.4 RotateAlgorithms 10.5 AlgorithmSelection 10.6 Conclusions11 PartitionandMerging 11.1 Partition 11.2 BalancedReduction 11.3 Merging 11.4 Conclusions12 CompositeObjects 12.1 SimpleCompositeObjects 12.2 DynamicSequences 12.3 UnderlyingType 12.4 ConclusionsAfterwordAppendixA MathematicalNotationAppendixB ProgrammingLanguage B.1 LanguageDe?nition B.2 MacrosandTraitStructuresBibliographyIndex

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编程计算机科学计算机 Programming 编程的本质算法 C++ 程序设计

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我来说两句

短评 · · · · · · ( 全部 12 条 )

编程的本质的书评 · · · · · · (全部 9 条)

书是好书，不过需要读者有一定的编程经验

wuyve 2013-07-12 12:15:58

全书很抽象，虽然代码是用C++的子集编写，但如果读者只是个C++入门者，充斥着模版的代码理解起来一样很困难.对于读者，如果缺乏编程经验和必要的数学基础，着实如读天书一般，不如不看，《编程原本》对这个层次的读者几乎没有任何帮助。但随着你编程经验的丰富，并且有...

4有用 / 1没用机械工业出版社华章公司2012版

用处不大

在河之洲 2014-11-10 21:40:16

全书的内容可以用最后的一段话总结：程序设计是一种迭代式过程，研究有用的问题，发现处理它们的高效算法，精炼出算法背后的概念，再讲这些概念和算法组织为完满协调的数学理论。说白了本书就是对STL的提炼，升华成理论。其实程序设计这种东西个人认为是一种实践经验的总结，... (2回应)

1有用 / 3没用机械工业出版社华章公司2012版

一本扯淡的书

hooliganstreet 2014-03-26 22:17:32

看了六章了，看不下去了，太扯淡了，纯粹就是拿数学的皮来卖算法的肉。数学也就那点，无非就是谓词逻辑的表述，代数（居然群环域模全扯一边，就是没说环上的自由摸）和序理论的核；算法也就那点，无非就是一个碰撞点检测算法，各种求幂算法，排序算法，迭代器，欧几里德gcd... (4回应)

3有用 / 6没用机械工业出版社华章公司2012版

当C++程序员中了Haskell的毒

黄毅 2011-06-22 16:31:54

回头重新翻看这本书，严重怀疑作者是中了Haskell的毒，里面一坨坨的c++代码，翻译成Haskell都是几句话的事情。分析问题的思路都是Haskell的路子。我更愿意相信这其实是英雄所见略同，说明这种思维方式很可能就是正确的思维方式。哇咔咔，static typing rocks！回头再发c++... (4回应)

6有用 / 8没用

确实是本有价值的书

自由 2010-09-21 09:38:17

刚刚开始翻阅这本书，虽然由于经济限制，只能看电子版。第一感觉是清晰的结构，详细的讲解最近一直在使用STL工作，不过尚不能得其要领，希望可以从本书中获得一些帮助

0有用 / 4没用

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读书笔记 · · · · · · (共8篇)

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Dante (半Geek半宅半文青。)

这里给出了快慢指针找链表环的更抽象的算法描述，非常精彩。
2017-09-12 11:28

这里给出了快慢指针找链表环的更抽象的算法描述，非常精彩。

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Kimmy Leo (Lang Live the World!)

用非常简短精确的语言给data、value、type、memory、object下了定义： A datum is a finite sequence of 0s and 1s. A value type is a corespondence between a species (abstract or concrete) and a set of datums(data?). A datum together with its interpretation as a value. A memory is a set of words each with an address and a content. An object is a representation of a concrete entity as a val...
2013-01-02 00:00

用非常简短精确的语言给data、value、type、memory、object下了定义：
A datum is a finite sequence of 0s and 1s. A value type is a corespondence between a species (abstract or concrete) and a set of datums(data?). A datum together with its interpretation as a value. A memory is a set of words each with an address and a content. An object is a representation of a concrete entity as a value in memory.

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黄毅 (程序猿)

阅读后记之前看完本书对其与haskell typeclass类似的编程风格大为惊喜。今天才了解到，这个概念其实曾是一个c++0x正式的proposal( http://en.wikipedia.org/wiki/Concepts_(C%2B%2B) )，看完这个proposal再看本书代码就容易理解了，可惜被拒了。不过就算被接受，c++模板也还是很难用啊。。。 (1回应)
2011-11-07 23:06

阅读后记
之前看完本书对其与haskell typeclass类似的编程风格大为惊喜。今天才了解到，这个概念其实曾是一个c++0x正式的proposal( http://en.wikipedia.org/wiki/Concepts_(C%2B%2B) )，看完这个proposal再看本书代码就容易理解了，可惜被拒了。不过就算被接受，c++模板也还是很难用啊。。。

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1回应 2011-11-07 23:06
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Chapter 3. Asso
黄毅 (程序猿)
　　这本书最有意思的地方倒不是这些算法的实现，而是作者认真地去确定算法的概念，接口，需要满足的数学属性，前置条件后置条件这些东西，并用c++伪代码表达出来，虽然不是非常严格。应该算是所谓的面向契约编程了。　　而这些正是Haskell类型系统最擅长的，书中大部分使用c++伪代码表达的契约很容易使用 Haskell 真实的代码表达出来。表达二元操作符的接口 /代码内容已省略/ 操作符必... (1回应)
2011-06-22 22:29
　　这本书最有意思的地方倒不是这些算法的实现，而是作者认真地去确定算法的概念，接口，需要满足的数学属性，前置条件后置条件这些东西，并用c++伪代码表达出来，虽然不是非常严格。应该算是所谓的面向契约编程了。
　　而这些正是Haskell类型系统最擅长的，书中大部分使用c++伪代码表达的契约很容易使用 Haskell 真实的代码表达出来。
表达二元操作符的接口
type BinaryOperation = a -> a -> a
操作符必须满足结合律:
associative op = \a b c -> ((a `op` b) `op` c) == (a `op` (b `op` c))
可以使用QuickCheck验证该属性:
> import Test.QuickCheck > quickCheck $ associative (+) +++OK, passed 100 tests.
继续...
power :: BinaryOperation a -> a -> Int -> a power op a n = (iterate (a `op`) a) !! n
定理 3.1
(power op a n) `op` (power op a m) == (power op a (n+m))
定理 3.2
(power op (power op a n) m) == (power op a (n*m))
同样我们可以QuickCheck 对这些定理进行暴力验证。
甚至可以使用数学归纳法证明他们！这一点可以参考 The Haskell School of Expression 中关于证明函数式程序的章节。
3.2. Computing Powers
==================
上面的 power 有点小问题，修正如下：
power1 op a n = (iterate (a `op`) a) !! (n-1)
如果 op 操作符满足结合律，我们可以得到更高效的 power 实现：
power2 op a n | n <= 1 = a | otherwise = case n `mod` 2 of 0 -> power2 op aa (n `div` 2) _ -> (power2 op aa (n `div` 2)) `op` a where aa = a `op` a
同样我们使用 QuickCheck 暴力验证这两个实现的等价性：
> quickCheck $ \a b -> power1 (+) a b == power2 (+) a b *** Failed! Exception: 'Prelude.(!!): negative index' (after 1 test and 1 shrink)
很遗憾测试失败，失败信息说得很清楚，(!!) 遇到负数索引报错了，再次修改power1的实现，处理n为负数的情况：
power1 op a n | n < 1 = a | otherwise = (iterate (a `op`) a) !! (n-1)
重新测试：
> quickCheck $ \a b -> power1 (+) a b == power2 (+) a b +++OK, passed 100 tests.

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黄毅 (程序猿)

阅读后记之前看完本书对其与haskell typeclass类似的编程风格大为惊喜。今天才了解到，这个概念其实曾是一个c++0x正式的proposal( http://en.wikipedia.org/wiki/Concepts_(C%2B%2B) )，看完这个proposal再看本书代码就容易理解了，可惜被拒了。不过就算被接受，c++模板也还是很难用啊。。。 (1回应)
2011-11-07 23:06

阅读后记
之前看完本书对其与haskell typeclass类似的编程风格大为惊喜。今天才了解到，这个概念其实曾是一个c++0x正式的proposal( http://en.wikipedia.org/wiki/Concepts_(C%2B%2B) )，看完这个proposal再看本书代码就容易理解了，可惜被拒了。不过就算被接受，c++模板也还是很难用啊。。。

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用非常简短精确的语言给data、value、type、memory、object下了定义： A datum is a finite sequence of 0s and 1s. A value type is a corespondence between a species (abstract or concrete) and a set of datums(data?). A datum together with its interpretation as a value. A memory is a set of words each with an address and a content. An object is a representation of a concrete entity as a val...
2013-01-02 00:00

用非常简短精确的语言给data、value、type、memory、object下了定义：
A datum is a finite sequence of 0s and 1s. A value type is a corespondence between a species (abstract or concrete) and a set of datums(data?). A datum together with its interpretation as a value. A memory is a set of words each with an address and a content. An object is a representation of a concrete entity as a value in memory.

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Dante (半Geek半宅半文青。)

这里给出了快慢指针找链表环的更抽象的算法描述，非常精彩。
2017-09-12 11:28

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Chapter 3. Asso
黄毅 (程序猿)
　　这本书最有意思的地方倒不是这些算法的实现，而是作者认真地去确定算法的概念，接口，需要满足的数学属性，前置条件后置条件这些东西，并用c++伪代码表达出来，虽然不是非常严格。应该算是所谓的面向契约编程了。　　而这些正是Haskell类型系统最擅长的，书中大部分使用c++伪代码表达的契约很容易使用 Haskell 真实的代码表达出来。表达二元操作符的接口 /代码内容已省略/ 操作符必... (1回应)
2011-06-22 22:29
　　这本书最有意思的地方倒不是这些算法的实现，而是作者认真地去确定算法的概念，接口，需要满足的数学属性，前置条件后置条件这些东西，并用c++伪代码表达出来，虽然不是非常严格。应该算是所谓的面向契约编程了。
　　而这些正是Haskell类型系统最擅长的，书中大部分使用c++伪代码表达的契约很容易使用 Haskell 真实的代码表达出来。
表达二元操作符的接口
type BinaryOperation = a -> a -> a
操作符必须满足结合律:
associative op = \a b c -> ((a `op` b) `op` c) == (a `op` (b `op` c))
可以使用QuickCheck验证该属性:
> import Test.QuickCheck > quickCheck $ associative (+) +++OK, passed 100 tests.
继续...
power :: BinaryOperation a -> a -> Int -> a power op a n = (iterate (a `op`) a) !! n
定理 3.1
(power op a n) `op` (power op a m) == (power op a (n+m))
定理 3.2
(power op (power op a n) m) == (power op a (n*m))
同样我们可以QuickCheck 对这些定理进行暴力验证。
甚至可以使用数学归纳法证明他们！这一点可以参考 The Haskell School of Expression 中关于证明函数式程序的章节。
3.2. Computing Powers
==================
上面的 power 有点小问题，修正如下：
power1 op a n = (iterate (a `op`) a) !! (n-1)
如果 op 操作符满足结合律，我们可以得到更高效的 power 实现：
power2 op a n | n <= 1 = a | otherwise = case n `mod` 2 of 0 -> power2 op aa (n `div` 2) _ -> (power2 op aa (n `div` 2)) `op` a where aa = a `op` a
同样我们使用 QuickCheck 暴力验证这两个实现的等价性：
> quickCheck $ \a b -> power1 (+) a b == power2 (+) a b *** Failed! Exception: 'Prelude.(!!): negative index' (after 1 test and 1 shrink)
很遗憾测试失败，失败信息说得很清楚，(!!) 遇到负数索引报错了，再次修改power1的实现，处理n为负数的情况：
power1 op a n | n < 1 = a | otherwise = (iterate (a `op`) a) !! (n-1)
重新测试：
> quickCheck $ \a b -> power1 (+) a b == power2 (+) a b +++OK, passed 100 tests.

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用非常简短精确的语言给data、value、type、memory、object下了定义： A datum is a finite sequence of 0s and 1s. A value type is a corespondence between a species (abstract or concrete) and a set of datums(data?). A datum together with its interpretation as a value. A memory is a set of words each with an address and a content. An object is a representation of a concrete entity as a val...
2013-01-02 00:00

用非常简短精确的语言给data、value、type、memory、object下了定义：
A datum is a finite sequence of 0s and 1s. A value type is a corespondence between a species (abstract or concrete) and a set of datums(data?). A datum together with its interpretation as a value. A memory is a set of words each with an address and a content. An object is a representation of a concrete entity as a value in memory.

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阅读后记之前看完本书对其与haskell typeclass类似的编程风格大为惊喜。今天才了解到，这个概念其实曾是一个c++0x正式的proposal( http://en.wikipedia.org/wiki/Concepts_(C%2B%2B) )，看完这个proposal再看本书代码就容易理解了，可惜被拒了。不过就算被接受，c++模板也还是很难用啊。。。 (1回应)
2011-11-07 23:06

阅读后记
之前看完本书对其与haskell typeclass类似的编程风格大为惊喜。今天才了解到，这个概念其实曾是一个c++0x正式的proposal( http://en.wikipedia.org/wiki/Concepts_(C%2B%2B) )，看完这个proposal再看本书代码就容易理解了，可惜被拒了。不过就算被接受，c++模板也还是很难用啊。。。

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黄毅 (程序猿)
　　这本书最有意思的地方倒不是这些算法的实现，而是作者认真地去确定算法的概念，接口，需要满足的数学属性，前置条件后置条件这些东西，并用c++伪代码表达出来，虽然不是非常严格。应该算是所谓的面向契约编程了。　　而这些正是Haskell类型系统最擅长的，书中大部分使用c++伪代码表达的契约很容易使用 Haskell 真实的代码表达出来。表达二元操作符的接口 /代码内容已省略/ 操作符必... (1回应)
2011-06-22 22:29
　　这本书最有意思的地方倒不是这些算法的实现，而是作者认真地去确定算法的概念，接口，需要满足的数学属性，前置条件后置条件这些东西，并用c++伪代码表达出来，虽然不是非常严格。应该算是所谓的面向契约编程了。
　　而这些正是Haskell类型系统最擅长的，书中大部分使用c++伪代码表达的契约很容易使用 Haskell 真实的代码表达出来。
表达二元操作符的接口
type BinaryOperation = a -> a -> a
操作符必须满足结合律:
associative op = \a b c -> ((a `op` b) `op` c) == (a `op` (b `op` c))
可以使用QuickCheck验证该属性:
> import Test.QuickCheck > quickCheck $ associative (+) +++OK, passed 100 tests.
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(power op a n) `op` (power op a m) == (power op a (n+m))
定理 3.2
(power op (power op a n) m) == (power op a (n*m))
同样我们可以QuickCheck 对这些定理进行暴力验证。
甚至可以使用数学归纳法证明他们！这一点可以参考 The Haskell School of Expression 中关于证明函数式程序的章节。
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power1 op a n = (iterate (a `op`) a) !! (n-1)
如果 op 操作符满足结合律，我们可以得到更高效的 power 实现：
power2 op a n | n <= 1 = a | otherwise = case n `mod` 2 of 0 -> power2 op aa (n `div` 2) _ -> (power2 op aa (n `div` 2)) `op` a where aa = a `op` a
同样我们使用 QuickCheck 暴力验证这两个实现的等价性：
> quickCheck $ \a b -> power1 (+) a b == power2 (+) a b *** Failed! Exception: 'Prelude.(!!): negative index' (after 1 test and 1 shrink)
很遗憾测试失败，失败信息说得很清楚，(!!) 遇到负数索引报错了，再次修改power1的实现，处理n为负数的情况：
power1 op a n | n < 1 = a | otherwise = (iterate (a `op`) a) !! (n-1)
重新测试：
> quickCheck $ \a b -> power1 (+) a b == power2 (+) a b +++OK, passed 100 tests.

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