编程原本

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序员都能理解。这个小子集可以看做一种特殊语言，是由Sean Parent和Bjarne Stroustrup一起设计的。

无论你是一位软件开发者，还是其他以编程作为一项重要活动的专业人员，或者是一名在校的学生，你都会逐渐理解本书的经验丰富的作者多年来一直在教授和阐释的道理：数学对于编程是绝好的东西，理论对于实际是绝好的东西。

作者简介：

Alexander Stepanov 于1967~1972年间在国立莫斯科大学学习数学，从1972年开始在苏联，1977年移民后继续在美国从事编程工作。他编写过操作系统、编程工具、编译器和各种程序库。他在程序设计基础方面的工作先后得到GE、Polytechnic、AT&T、惠普、SGI和Adobe的支持。1995年因C++标准模板库的设计获Dr. Dobb, Journal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和Adobe工作。1982年他与合作者一起因论文“The Recovery Manager of the System R Database Manager”获得ACM程序设计系统和语言论文奖。

目录：

译者序

前言

关于作者

第1章 基础................................ 1

1.1理念范畴:实体,类别,类属.................1

1.2值.....................................2

1.3对象....................................4

1.4过程....................................6

1.5规范类型.................................7

1.6规范过程.................................8

1.7概念....................................10

1.8总结....................................14

第2章 变换及其轨道........................ 15

2.1变换....................................15

2.2轨道....................................18

2.3碰撞点...................................21

2.4轨道规模的度量.............................27

2.5动作....................................28

2.6总结....................................29

第3章 可结合运算.......................... 31

3.1可结合性.................................31

3.2计算乘幂.................................32

3.3程序变换.................................35

3.4处理特殊情况的过程..........................40

3.5参数化算法................................43

3.6线性递归.................................44

3.7累积过程.................................47

3.8总结....................................48

第4章 线性序................................ 49

4.1关系的分类................................49

4.2全序和弱序................................51

4.3按序选取.................................52

4.4自然全序.................................62

4.5派生过程组................................63

4.6按序选取过程的扩展..........................63

4.7总结....................................64

第5章 有序代数结........................... 65

5.1基本代数结构..............................65

5.2有序代数结构..............................70

5.3求余....................................72

5.4最大公因子................................76

5.5广义gcd..................................79

5.6Steingcd.................................81

5.7商.....................................82

5.8负量的商和余数.............................84

5.9概念及其模型..............................87

5.10计算机整数类型.............................88

5.11结论....................................89

第6章 迭代器.............................. 91

6.1可读性...................................91

6.2迭代器...................................92

6.3范围....................................94

6.4可读范围.................................97

6.5递增的范围................................106

6.6前向迭代器................................108

6.7索引迭代器................................113

6.8双向迭代器................................114

6.9随机访问迭代器.............................115

6.10总结....................................117

第7章坐标结构.............................. 119

7.1二叉坐标.................................119

7.2双向二叉坐标..............................123

7.3坐标结构.................................129

7.4同构,等价和有序............................129

7.5总结....................................137

第8章 后继可变的坐标....................... 139

8.1链接迭代器................................139

8.2链接重整.................................140

8.3链接重整的应用.............................147

8.4链接的二叉坐标.............................151

8.5结论....................................155

第9章拷贝.................................. 157

9.1可写性...................................157

9.2基于位置的拷贝.............................159

9.3基于谓词的拷贝.............................166

9.4范围的交换................................174

9.5总结....................................178

第10章 重整............................... 179

10.1置换....................................179

10.2重整....................................182

10.3 反转算法.................................184

10.4 轮换算法.................................188

10.5 算法选择.................................196

10.6 总结....................................200

第11章 划分和归并.......................... 201

11.1划分....................................201

11.2平衡的归约................................207

11.3归并....................................212

11.4总结....................................218

第12章 复合对象........................... 219

12.1简单复合对象..............................219

12.2动态序列.................................227

12.3基础类型.................................233

12.4总结....................................236

跋......................................... 237

附录A 数学表示............................ 241

附录B 程序设计语言........................ 243

参考文献................................... 253

索引....................................... 257