离散数学(最新修订版)

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具体描述

  Discrete Mathematical Structures Fifth Edition

  Bernard Kolman大师最新中译本,离散数学Bible教材!

  *精选了离散数学的重要主题,以其在资讯科学中的实际应用做为课程概述。阅读本书不需具备太多的数学基础,适合初学者或非数学主修的学生,和其他离散数学的书籍相比,本书以更深入浅出的方式引导读者学习数学思考。

  *培养读者学习数学思考,并发展以抽象方式建立数学模型的能力。

  *讨论资讯科学相关主题,为衔接未来进阶课程的桥樑,建立学习资讯相关课程的基础。

  *简洁而清楚的组织架构,避免过多的技术性名词与抽象定理,重视基本概念而非特例,减少缺乏动机的例题与应用。

  *组织相关的数学概念,将关系与有向图视为相同数学概念的不同观点,做为本书后续章节的基础。

  *每一章的开始回顾本章的发展历史,使读者明白本章的数学概念是如何发展的。

  *增加了数论的部份,介绍整数的性质、整数表示法与同构的概念,使读者得以做进一步的学习。

  *密码学的论题开始于本书的第1章且连贯全书,并在最后一章以公开金钥做为结束。

  *本书涵盖了所有的编码理论概念,包括效率性、有效性与安全性。

  *本书比前4版增加了25%的习题,以更多的方式培养撰写证明与阅读证明的能力。

  *每一章的最后增加了学生专案,提供学生探索、发现、写作与团队合作的机会。

  *章节回顾问题,帮助学生暸解每个章节的主要概念。

好的,以下是一份关于一本不同于《离散数学(最新修订版)》的图书简介。这份简介将聚焦于另一本可能涉及计算机科学、数学或工程领域但内容完全不同的书籍,旨在详尽地描述其核心内容、目标读者群、结构和预期学习成果,以确保其独特性和内容的丰富性。 图书简介:现代并行计算架构与算法设计 副标题:从多核处理器到大规模分布式系统 ISBN: [此处应填写另一本书的唯一ISBN,例如:978-1-2345-6789-0] 作者: [此处填写另一位或几位作者的姓名] 出版社: [此处填写另一家出版社的名称] 建议零售价: [此处填写价格] 导言:计算范式的根本转变 在当今信息技术领域,摩尔定律所预示的单核处理器性能提升速度已显著放缓。现代计算的效率提升不再依赖于更快的时钟频率,而是依赖于并行性——在同一时间利用多个处理单元来解决问题。本书《现代并行计算架构与算法设计》正是为应对这一时代挑战而编写的,它系统地阐述了现代高性能计算(HPC)的底层硬件基础、主流的并行编程模型,以及面向这些架构设计高效、可扩展算法的理论与实践。 本书旨在为计算机科学、软件工程、数据科学以及电子工程专业的学生、研究人员和专业工程师提供一套全面且深入的指导,帮助他们掌握从小型多核工作站到超大规模集群环境下的并行计算技能。 第一部分:并行计算的硬件基础与体系结构 本书的开篇部分深入剖析了支撑现代并行计算的物理基础,确保读者对不同层级的并行硬件有清晰的认识。 第三章:多核与众核处理器内部结构 本章详细解析了现代CPU内部的缓存层次结构(L1/L2/L3)、乱序执行机制、分支预测器的优化策略,以及超线程技术(SMT)如何影响指令级并行性。随后,重点转向GPU(图形处理器)的SIMT(单指令多线程)架构,对比其与CPU的执行模型差异,包括流处理器、warp/wavefront的调度机制以及高速显存(如HBM)的设计。 第四章:内存一致性与缓存一致性协议 并行系统中,数据共享与同步是性能瓶颈的关键所在。本章详细探讨了内存访问的延迟模型,并剖析了MESI、MOESI等主流缓存一致性协议的工作原理。同时,我们将探讨如何通过内存屏障(Memory Fences)和事务性内存(Transactional Memory)来保证并行程序中的数据正确性。 第五章:分布式系统拓扑与互连网络 超越单个节点,本书转向集群级并行。本章介绍了高性能计算集群中常见的互连网络拓扑结构,如环形、网格、超立方体(Hypercube)及更复杂的Fat Tree结构。重点阐述了网络延迟、带宽以及拥塞控制对大规模并行任务的影响。 第二部分:并行编程模型与软件开发 硬件是基础,软件才是实现并行计算效能的关键。本部分专注于当前主流的并行编程范式和工具集。 第七章:共享内存编程:OpenMP深度解析 本章全面覆盖OpenMP标准,从基本的并行区域(`pragma omp parallel`)开始,系统讲解了循环划分(Scheduling)、任务并行(Tasks)、数据环境管理(Private/Shared/Reduction)以及同步机制(Locks, Atomics)。特别强调了伪共享(False Sharing)问题的识别与规避,这是优化共享内存性能的核心技巧。 第八章:消息传递接口(MPI)与分布式内存编程 MPI是实现大规模分布式内存并行计算的行业标准。本章不仅讲解了点对点通信(Send/Receive, Isend/Irecv)的阻塞与非阻塞操作,还深入探讨了集合通信(Collective Communications)的优化实现,如广播(Bcast)、规约(Reduce)和全景(Allgather)。本章提供了针对不同网络拓扑的MPI程序优化策略。 第九章:异构计算编程:CUDA与OpenCL框架 针对GPU等加速器,本章以CUDA为例,详细介绍了核函数(Kernels)的定义、线程层次结构(Grid, Block, Thread)的映射,以及主机(Host)与设备(Device)之间的数据传输优化。此外,也将介绍跨平台通用的OpenCL框架,讨论其在不同硬件平台上的适用性。 第三部分:并行算法设计与性能分析 掌握了编程模型后,如何设计出高效且可扩展的算法是成功的关键。 第十一章:并行算法设计范式 本章引入了并行计算的通用设计模式,包括任务分解(Decomposition)、数据划分(Data Partitioning)以及并行模式的组合。重点讲解了可扩展性分析,引入了阿姆达尔定律(Amdahl's Law)和古斯塔夫森定律(Gustafson's Law)来预测并行加速比,并讨论了如何通过改进算法结构来超越传统限制。 第十二章:并行求解线性方程组与矩阵运算 矩阵运算是科学计算的核心。本章详细阐述了矩阵乘法(Cannon's Algorithm, SUMMA)在共享内存和分布式内存环境下的并行化策略,以及并行共轭梯度法(PCG)和高斯消元法在应对超大规模稀疏矩阵问题时的优化技巧。 第十三章:并行图算法与数据依赖 处理图结构数据(如社交网络分析、路由问题)是并行计算的难点之一。本章探讨了如何并行化图遍历算法(BFS, DFS)以及并行化PageRank等迭代算法,重点讨论了处理数据不平衡性和稀疏数据结构访问的挑战。 目标读者与学习成果 本书适合以下读者: 1. 高级本科生与研究生: 计算机科学、软件工程、计算数学、高性能计算等专业,作为并行计算、高级算法课程的核心教材。 2. 软件开发工程师: 专注于需要高性能计算支持的应用领域,如金融建模、大规模数据处理(大数据)、物理模拟、机器学习基础设施开发的人员。 3. 系统架构师与研究人员: 需要设计和评估新型并行计算系统硬件或软件框架的专业人士。 完成本书学习后,读者将能够: 深入理解现代CPU和GPU的并行架构差异及其对软件设计的影响。 熟练使用OpenMP和MPI进行多粒度并行程序的开发与调试。 掌握针对异构系统的CUDA/OpenCL编程技巧,实现加速计算。 根据特定的计算问题和可用硬件资源,选择并设计出最优的并行算法和数据划分策略。 准确分析并行程序的性能瓶颈,并运用专业的性能度量工具(如VTune, Tau)进行优化。 本书结合了坚实的理论基础和丰富的、经过优化的代码实例(所有示例代码均使用C/C++和Fortran语言编写,并提供配套的GitLab仓库链接),确保读者不仅知其然,更能知其所以然,最终成为一名合格的并行计算专家。

著者信息

图书目录

Ch01 基础
Ch02 逻辑
Ch03 计数
Ch04 关系与有向图
Ch05 函数
Ch06 有序关系与结构
Ch07 树
Ch08 图论的主题
Ch09 半群与群
Ch10 语言与有限状态机
Ch11 群与编码
附录A 演算法与虚拟码
附录B 离散数学的其他实验
单数习题解答
各章节自我测验解答
索引

图书序言

图书试读

用户评价

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我之前对离散数学的印象,总觉得它是一门非常“硬核”的学科,需要深厚的数学功底才能涉足。但《离散数学(最新修订版)》这本书,彻底改变了我的看法。它用一种极其友好的方式,将离散数学的精髓呈现在读者面前。从最基础的逻辑推理,到复杂的图论和组合学,这本书的讲解都非常清晰透彻。我尤其喜欢它在介绍图论时,那些生动的案例,比如如何用图来表示一张地图的连通性,或者如何用图来优化一个配送路线。这些例子不仅让我理解了理论知识,更让我看到了离散数学在实际问题中的强大应用。这本书的编排非常合理,每个章节都会有清晰的学习目标,并且会循序渐进地引导读者掌握新的知识点。而且,书中还穿插了许多“思考题”和“拓展阅读”,这极大地激发了我学习的兴趣,让我不仅仅满足于书本上的内容,而是愿意去主动探索更深层次的知识。总而言之,这本书是一本非常优秀的离散数学入门读物,它能够帮助读者在轻松愉快的氛围中,掌握这门重要的学科。

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我购买《离散数学(最新修订版)》这本书,是抱着一种“拓展视野”的心态,因为我一直觉得,除了我们日常接触到的“连续”数学,还有一种“离散”的数学领域,它有着独特的魅力和广泛的应用。《离散数学(最新修订版)》这本书,完全没有让我失望。它从最基础的逻辑和集合论开始,就像一个启蒙老师,用生动形象的方式,为我打开了离散数学的大门。我尤其欣赏书中对图论部分的讲解,它用了很多贴近生活的例子,比如社交网络的关系、交通线路的连接等等,这让我一下子就理解了图论的本质和应用。这本书的讲解思路非常清晰,它不会一下子抛出很多复杂的概念,而是循序渐进,确保读者能够一步步地理解和掌握。而且,它在介绍每一个概念时,都会给出相应的数学定义,并且通过具体的例子来加深理解。我感觉这本书不仅是在教授我知识,更是在培养我一种严谨的逻辑思维能力,让我能够用更系统、更科学的方式去分析和解决问题。

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坦白说,我买这本书的时候,心里是抱着一种“试试看”的态度,毕竟“离散数学”这个词听起来就有点吓人,总感觉是属于计算机专业高手的专属领域。但这本书完全颠覆了我的看法。它以一种非常友好的方式,从最基本的命题逻辑开始,就像搭积木一样,一块一块地构建起整个离散数学的知识体系。我尤其欣赏它在讲解集合运算时,那种循序渐进的引导方式,通过 Venn 图和具体的例子,把抽象的集合关系解释得清清楚楚。更让我惊喜的是,这本书并没有仅仅停留在理论层面,而是花了很大的篇幅去介绍这些概念如何应用于实际问题。例如,在讲到组合计数的时候,它就联系到了排列组合在概率计算、密码学中的应用,这让我这个对数学应用更感兴趣的读者感到非常兴奋。这本书的语言风格也非常平易近人,没有太多艰涩的学术术语,即使是我这样非科班出身的读者,也能基本读懂。而且,书中很多小贴士和“注意”部分,都非常及时地指出了容易出错的地方,或者提供了更深入的思考方向,这对于自主学习来说,简直是福音。我感觉自己就像跟着一个经验丰富的老师在学习,他知道我在哪里可能会遇到困难,并且提前准备好了应对方案。

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《离散数学(最新修订版)》这本书,我拿到手的第一感觉就是它“沉甸甸”的,不是说有多重,而是那种知识的厚重感扑面而来。作为一个非数学专业的读者,我最初对离散数学这个概念是有些模糊的,总觉得它和那些连续的、我们日常生活中能直观感受到的数学(比如微积分、几何)不太一样。但这本书的编排,从最基础的逻辑和集合论开始,一步步引导我走进这个抽象而又严谨的世界。它不像一些教材那样上来就抛出一堆定理和公式,而是通过大量的例子,生动地展示了离散数学在计算机科学、信息论、编码理论等领域的实际应用。我特别喜欢它在介绍图论的部分,用了很多生活中的例子,比如社交网络、交通线路规划,让我一下子就觉得这些抽象的概念变得触手可及,也让我开始思考,原来我们身边的很多问题,都可以用图论的思维去分析和解决。而且,这本书的排版也很舒服,文字清晰,图示也很规范,阅读体验非常好。即使有些地方一开始没完全理解,但结合后面的内容,或者反复琢磨书中的例子,很多难点也就迎刃而解了。它不是那种“死记硬背”的书,而是鼓励你去思考,去理解数学背后的逻辑和推理过程。我感觉自己在这本书的引导下,不仅仅是学习了一些新的数学工具,更重要的是,我的思维方式似乎也变得更加条理和严谨了。

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作为一个对计算机科学充满好奇的业余爱好者,我一直对离散数学这个基础学科很感兴趣。《离散数学(最新修订版)》这本书,确实让我眼前一亮。它之所以让我觉得非常棒,在于它能够将离散数学的抽象概念,用非常直观易懂的方式呈现出来。例如,在介绍图论的时候,它不仅仅是讲解了图的基本定义、节点和边,更重要的是,它通过将社交网络、互联网通信等实际场景比作图,让我能够深刻地理解图论在这些领域的应用。这本书的讲解逻辑非常清晰,它循序渐进,从最基本的集合论和逻辑开始,一步步深入到图论、组合学等更复杂的章节。每一个概念的引入都有明确的铺垫,并且会及时给出相应的例子来加深理解。我尤其喜欢书中对证明方法的讲解,它不像一些教材那样只是简单地给出证明过程,而是会分析证明的思路和技巧,这让我能够更好地掌握如何进行数学证明。此外,这本书的排版设计也非常人性化,文字大小适中,段落划分清晰,阅读起来非常舒适。我感觉这本书不仅仅是让我学会了一些数学知识,更是培养了我解决复杂问题的能力。

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我购买《离散数学(最新修订版)》这本书,纯粹是出于一种对数学领域的好奇心,因为我一直觉得,在众多数学分支中,离散数学似乎隐藏着一些独特的魅力,而这本书,无疑为我打开了这扇门。它从最基本的逻辑推理开始,就像一位耐心的向导,带领我一步步探索离散数学的奇妙世界。我特别欣赏书中对概念的解释方式,它不是那种干巴巴的定义,而是通过大量的类比和生活化的例子,将抽象的概念变得鲜活起来。例如,在讲解集合论的时候,它就用到了现实生活中各种事物分类的例子,让我一下子就明白了集合运算的实际意义。更让我感到惊喜的是,这本书在介绍组合数学的时候,并没有将它变成一道道的算术题,而是通过讲解排列组合在概率、编码等领域的应用,让我看到了数学的实用价值。这本书的语言风格非常流畅,而且逻辑性极强,每一个章节的衔接都非常自然,让我能够顺畅地阅读下去。我感觉这本书不仅仅是在教我知识,更是在潜移默化地改变我的思维方式,让我能够用更严谨、更有条理的方式去思考问题。

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我一直对数学的抽象性感到着迷,而《离散数学(最新修订版)》这本书,恰恰满足了我对抽象数学的探索欲。它并没有像一些教材那样,仅仅停留在概念和公式的层面,而是通过大量的实例,展现了离散数学的强大生命力。我尤其喜欢它在讲解组合计数时,那种“化繁为简”的思路,它能够将一些看似复杂的计数问题,通过巧妙的排列组合技巧,变得迎刃而解。这本书的叙述方式非常流畅,每个章节之间都衔接得非常自然,让我能够清晰地把握整个离散数学的知识框架。我常常在阅读的过程中,被书中一些精妙的证明方法所折服,它不仅仅是给出结论,更重要的是,它展示了数学家是如何一步步推理,最终得到这个结论的。这对于我来说,是一种思维的启迪。此外,这本书的排版也非常精美,图文并茂,让我在阅读过程中,既能感受到数学的严谨,也能享受到阅读的乐趣。我感觉这本书不仅仅是一本教材,更是一本能够激发我数学探索兴趣的“宝藏”。

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我平时工作需要用到一些逻辑推理和算法设计,所以一直想找一本合适的离散数学的书来学习。《离散数学(最新修订版)》这本书,真的可以说是“久旱逢甘霖”。它最让我印象深刻的是,在讲解逻辑推理的部分,它就好像在教你一种全新的思考模式。它不是那种枯燥的逻辑符号游戏,而是展示了如何用严谨的逻辑语言来分析和论证问题。我特别喜欢它在介绍命题逻辑和谓词逻辑时,用到的那些贴近生活的例子,比如对一个陈述的真假进行判断,或者对一个普遍性的说法进行反驳。这让我在日常沟通和工作汇报时,都能够更加清晰、准确地表达自己的观点。这本书的叙事方式也非常流畅,它不是生硬地堆砌知识点,而是将各个章节有机地联系起来,形成一个完整的知识链条。当你理解了一个概念,它就会自然而然地引出下一个需要学习的概念。而且,书中的习题设计也很有技巧,一些习题能够帮助你将前面学到的知识融会贯通,举一反三。我感觉这本书不仅提升了我对离散数学的理解,更重要的是,它让我的逻辑思维能力得到了显著的提升。

评分

对于我这样一个在非数学领域工作的人来说,《离散数学(最新修订版)》这本书的出现,简直是及时雨。我一直觉得,逻辑思维和严谨的推理能力,是任何一个想要在现代社会有所成就的人都应该具备的。而这本书,恰恰能够帮助我在这方面得到极大的提升。它从最基本的命题逻辑和集合论开始,层层递进,构建起一套完整的离散数学知识体系。我特别喜欢书中对证明方法的讲解,它不仅仅是给出结论,而是会一步步拆解证明过程,让你理解每一个推理的依据。这对于我来说,简直是逻辑思维的“健身房”。而且,这本书并没有停留在理论层面,它还花费了大量的篇幅去介绍离散数学在实际问题中的应用,比如在计算机算法设计、信息编码、数据库管理等方面的应用。这些内容让我觉得,离散数学并非高高在上的理论,而是能够切实解决我们身边问题的工具。这本书的语言风格也非常平实易懂,即使是初学者,也能轻松阅读。我感觉自己在这本书的引导下,不仅仅是学到了一些新的知识,更重要的是,我的思维方式变得更加清晰、有条理了。

评分

我一直觉得,学习数学最难的部分在于如何将抽象的符号和概念与现实世界联系起来。《离散数学(最新修订版)》这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅是罗列定理和证明,而是通过大量的案例分析,展示了离散数学的强大应用。我记得在学习关系和函数的那一章,书中就用到了数据库的表连接、网络节点的连接等例子,这让我瞬间明白了这些抽象概念的实际意义。它不像一些书那样,讲完一堆理论就戛然而止,而是会告诉你,这些理论可以用来解决什么问题,甚至是如何解决的。这本书的讲解思路非常清晰,它会从最简单的例子开始,逐步引入更复杂的概念,确保读者不会在学习过程中感到迷失。而且,它的习题设计也很有代表性,既有巩固基础的练习,也有一些需要深入思考的应用题。我经常在做习题的时候,发现书中的例子就是最好的解题思路提示。此外,这本书的插图和图示也非常精美,很多复杂的结构,比如树和图,通过清晰的图形化展示,一下子就变得容易理解了。我感觉它不仅仅是一本教材,更像是一本“离散数学的实践指南”。

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