高中进阶程式设计与APCS 使用C pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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结合108高中进阶程式设计课纲与APCS考试范围，并将APCS试题分类讲解。

　　本书依照108 课纲，『高中进阶程式设计』课纲编辑而成。那为什么选C 语言作为高中生进阶程式设计教材呢? 因为C 语言的优点如下：

　　1. C 语言还是目前程式设计主流，大学端设计的『大学程式设计先修检测APCS』的学科也以C 语言为程式设计语言，所以学习C 语言可完全无缝衔接高中与大学程式设计课程。

　　2. 整合编辑视窗（简称IDE）较精简。目前大部分程式语言，因其输出入物件非常完整，相对的其整合编辑视窗也非常复杂，这样容易眼花缭乱，不易入门，C 语言则较为精简，这样有助于中学生先专注于程式设计的运算思维。

　　3. 语言简单而实用。因为C 是结构化语言，且中学生主要是学程式基本运算、决策、回圈、阵列、资料结构、演算法等程式设计运算思维， C 语言可说绰绰有余，反观一些视窗化程式语言，一开门就先复杂的输出入物件与事件，这样反而容易眼花缭乱，转移了学习焦点。

　　4. C 语言很有效率，几乎和组合语言一样快。

本书特色

　　1. 内容丰富。本书不仅按照高中进阶程式设计课纲编辑而成，也将APCS 考试题目当范例，所以不仅可以达成进阶程式设计能力，也可直接参加APCS 测验。

　　2. 课程衔接。本书以中学生资讯科技为基础，向上也完全衔接APCS 考试范围，语言也同步APCS 学科试题，这样APCS考试的学科与实作才不会错乱，可在很短的时间内拿到高分。

　　3. 程式来龙去脉很清楚。大部分的电脑书都是文字叙述完，就跑出一长串程式，读者根本喘不过气。本书则是一面说明、一面写程式，所以程式的来龙去脉特别清楚。

　　4. 具有充分的范例。本书主要阐述基础资料结构、基础演算法的经典范例，其次APCS 实作题也是以此为命题范围，本书均将这些题目放在相关范例后面，这样可以加强这些经典演算法的应用。

　　5. 充分的自我练习。学程式设计不是一直听老师解说，而是需要不断练习，不断练习自己排除错误，所以本书想出很多与范例非常相近的自我练习让学生练习，希望老师一定要放手让学生作，学生也不要指望老师帮您解答，只有不断练习才会进步；也不要认为前面简单就不作，因为这样您不会基本除错。短时间作不出来也不要气馁，反覆思考就会有灵感。也千万不要看别人解答，因为每人的想法不同，看了解答那思绪就被牵绊了，反正自己想，各凭本事，那才有开窍顿悟的快乐。

　　6. 字体适中。体认老师因长年不断教学准备，眼睛大多老花了，所以本公司不惜成本，将字体放大，希望能减轻老师的负担。

　　7. 本书标示『※』为进阶单元，请任课教师依照上课时数衡量。

《C++高效编程实践指南》 本书聚焦于C++语言的深度应用与现代编程范式，旨在为有志于成为专业软件开发工程师的读者提供一套全面、实用的进阶指导。本书不涉及基础语法或C语言的特定范畴，而是直接切入C++标准库的精髓、性能优化技巧、并发编程模型以及面向对象设计的高级主题。 第一部分：C++现代标准与底层机制 本部分深入探讨C++17/20标准引入的关键特性，并解析其对性能和代码结构的影响。 1. 深入理解模板元编程 (TMP) 与 Concepts 本书将详细剖析模板元编程的艺术，介绍如何利用TMP实现编译期计算和类型操作。重点关注 `std::enable_if` 的局限性以及如何使用C++20引入的 Concepts 来约束模板参数，从而编写出更清晰、更易于调试的泛型代码。我们将通过实际案例展示Concepts在构建类型安全库时的强大威力，例如实现一个用于处理不同数值类型的统一数学运算接口。 2. 内存管理与对齐：超越智能指针 虽然智能指针（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`）是现代C++的基石，但本书更进一步，探讨它们背后的内存布局和性能考量。我们将分析自定义内存分配器（Custom Allocators）的编写方法，特别是针对特定硬件或容器优化内存池的实践。内容包括：如何利用 `std::pmr` (Polymorphic Memory Resources) 实现按需分配策略，以及理解对象在内存中的对齐要求（Alignment）如何影响数据访问速度，包括使用 `alignas` 进行精确控制。 3. 运行时反射与类型信息 探讨C++在运行时处理类型信息的能力。我们将回顾传统的RTTI（如 `dynamic_cast`），并对比现代库（如 Boost.Hana 或新兴的 C++ 标准提案）提供的轻量级反射机制。重点讨论如何使用这些工具在不依赖外部代码生成工具的情况下，实现序列化、注入（Dependency Injection）或基于类型的动态行为切换。 第二部分：高性能计算与并发模型 本部分是本书的核心之一，专注于如何利用多核架构和现代硬件特性编写出高效、无死锁的并行程序。 4. 零开销抽象与性能剖析 讲解如何设计“零开销抽象”的库组件，确保高级语言特性不会引入不必要的运行时成本。内容包括：函数调用约定（Calling Conventions）、内联的精准控制、以及如何使用 Profile-Guided Optimization (PGO) 引导编译器生成更优化的机器码。此外，我们将使用行业标准的性能分析工具（如 Valgrind/Callgrind, Linux perf）对复杂算法进行精确的瓶颈识别。 5. 现代并发：原子操作与内存模型 本书深入探究 C++ 内存模型的核心概念，而非仅仅停留在互斥锁的表面。详细分析 Sequential Consistency, Acquire/Release Semantics 的含义。我们将使用 `std::atomic` 实现高效的无锁数据结构（Lock-Free Data Structures），如无锁栈或队列。通过对虚假唤醒 (Spurious Wakeups) 和 缓存行伪共享 (False Sharing) 的解析，指导读者编写出真正可扩展的并发代码。 6. 协程 (Coroutines) 及其应用 系统性介绍 C++20 协程的底层机制——`promise_type`、`awaitable` 和句柄（Handles）。我们将从零开始构建一个简易的异步I/O框架，演示协程如何优雅地解决回调地狱问题，并用于实现高吞吐量的网络服务器或复杂的任务调度器。 第三部分：面向对象设计与泛型编程的高级实践 本部分侧重于软件架构的构建，利用C++的特性实现可维护、可扩展的大型系统设计。 7. 策略模式与接口设计 超越传统的虚函数接口，本书探讨如何利用 CRTP (Curiously Recurring Template Pattern) 和 Tag Dispatching 实现编译期的多态，从而避免运行时虚函数调用的开销。重点介绍如何设计健壮的接口，确保API的稳定性和向后兼容性。 8. 泛型编程的高级技巧：表达式模板与操作符重载 针对科学计算和领域特定语言（DSL）的构建，本书详细阐述 表达式模板 (Expression Templates) 的设计与实现。通过重载运算符，我们将展示如何使计算代码在源代码层面看起来像数学表达式，而在底层被编译器优化成高效的循环。我们将以实现一个轻量级的矩阵运算库为例，展示如何避免中间对象的创建。 9. 错误处理：异常安全与返回值优化 探讨严格的异常安全保证（强保证、基本保证、不抛出保证）在复杂系统中的实现方法。内容包括：RAII 范式的深度应用、如何使用 Move 语义确保异常安全、以及在特定场景下，如性能敏感的代码中，使用 `std::expected` (或类似基于 `std::optional` 的错误码封装) 替代传统异常的策略。 读者对象： 本书适合已经掌握C++基础语法，熟悉面向对象编程，并希望深入理解C++语言底层机制、掌握高性能编程技巧的在职软件工程师、系统程序员以及计算机科学专业的高年级学生。读者应具备一定的算法基础和对计算机体系结构的初步了解。

作者简介

洪国胜

　　洪国胜老师高职资讯科教师退休，程式设计写作与教学年资30年，在旗标、泉胜、松岗、文魁、台科大、全华着有C＃、C/C++、Java、Arduino 与自造、VB6、VB2017、PHP、JavaScript、C++Builder、JBuilder、Delphi、大学物理学等程式设计图书，详见泉胜网站(www.goodbooks.com.tw)。
 

第一章 概论

第二章 函式

第三章 资料结构
3_1 单一变数
3_2 一维阵列
3_3 二维阵列
3_4 结构
3_5 链串列
3_6 堆叠
3_7 伫列
3_8 APCS 实作题

第四章 演算法
4_1 演算法基本概念
4_2循序演算法。
4_3贪婪演算法。
4_4分而治之演算法。
4_5 APCS与精彩竞赛试题观摩

第五章 排序

第六章 搜寻

第七章 演算法效能分析与比较。

第八章程式设计专题实作。
更多的部分内容，请看泉胜网站(www.goodbooks.com.tw)

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，简直就是为准备APCS考试，又想在程式设计领域更上一层楼的我们，量身打造的！我当初在找教材时，真的花了很多时间，因为很多市面上的书，要么太基础，像是国中生在学的，对我们来说完全不够看；要么就是直接切入大学的硬啃内容，很多概念都没讲清楚，看了也一头雾水，感觉只是把大学教授的讲义直接丢给我们，根本没考虑到我们的程度。特别是APCS，它要求的深度和广度，绝对不是一般高中生的基础程式教学可以满足的。这本书从书名就能看得出来，它精准地抓住了这个市场上的空缺，而且是用C语言来教学，这对于很多学校在APCS的教学上，甚至是大学裡第一门程式语言的入门，都是非常重要的基础。我特别期待它在APCS的考点分析上，能提供更深入的见解，比如像是常见的陷阱题型，或是解题思路的逻辑推导，而不是简单罗列几个程式码就算了。毕竟APCS的考试，不只是要会写程式，更重要的是理解背后的演算法和资料结构，希望这本书能在这方面有扎实的教学。

评分☆☆☆☆☆

我之前在接触一些程式设计比赛时，常常会觉得自己的基础还不够扎实，尤其是对于一些更进阶的演算法概念，像是动态规划、图论、或是更高效的数据结构，在学校的课程裡常常只是点到为止，很多细节和应用场景都没讲清楚。APCS的难度，其实是介于基础和大学专业课程之间，它考验的是一种融会贯通的能力。我非常好奇这本书是如何在高中的进阶程式设计这个定位下，去讲解这些内容的。是不是能用高中生容易理解的比喻，或者从一些生活化的例子入手，来解释这些复杂的演算法？特别是C语言作为一种底层语言，它的效率和控制力很强，但同时也需要对内存管理等有更深入的理解，我希望这本书能在讲解演算法的同时，也能在C语言的实践上，提供更细致的指导，比如如何写出更有效率、更不容易出错的代码，以及如何利用C语言的特性去优化演算法的实现。

评分☆☆☆☆☆

当初会想找这样一本进阶的程式设计书籍，很大一部分原因是为了准备APCS。我知道APCS要求的不仅仅是基础的语法学习，更重要的是演算法的设计和理解，还有一些进阶的数据结构的应用。我之前在网路上找过一些免费的教学资源，但内容常常是零散的，而且有些教学影片的品质参差不齐，看完之后还是觉得抓不到重点。这本书的出现，让我觉得终于有了一本可以系统性学习，并且直接针对APCS考试需求的教材。我特别期待它在演算法的讲解上，能有比较深入的剖析，例如如何思考一个问题的最优解，如何衡量不同演算法的效率，以及如何在C语言中有效地实现这些演算法。如果书中能提供一些解决复杂问题的完整範例，并且详细解释每一步的思路，那对我来说会非常有帮助，可以让我学到如何在实际应用中运用这些进阶的程式设计技巧。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，台湾高中生在程式设计这块，确实需要一本能够与国际接轨，并且能够充分准备APCS这样考试的教材。很多时候，我们学校教的程式语言，可能刚好不是APCS考试所侧重的，或者教学深度不够。我特别关注这本书在「APCS」这个部分，到底能提供多大的帮助。是不是能有针对APCS历年考题的深入剖析，包括出题的逻辑、必考的知识点、以及常见的解题技巧？而且，APCS的题目通常需要我们具备一定的逻辑思维能力和数学基础，我希望这本书在讲解程式概念的同时，也能穿插一些必要的数学或逻辑上的啓发，帮助我们建立更全面的解题思维。使用C语言作为主要教学语言，对我来说也是一个很大的吸引点，因为C语言在很多底层系统和高效程式设计上都有广泛的应用，学好了C语言，对未来继续深入学习程式设计，甚至进入大学的计算机科学领域，都会打下非常坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，现在市面上的程式设计教材，要不就是太过于理论化，让我们这些高中生觉得枯燥乏味，读起来像是天书；要不就是太过于应用导向，直接丢几个範例程式码，然后说「照着写就好」，这样学到的只是皮毛，遇到稍微变化一点的题目就不知道该如何下手。APCS的挑战性在于，它不只是考你程式的撰写能力，更考你分析问题、设计解决方案的能力。这本书的「高中进阶程式设计」这个前缀，让我觉得它可能真的能填补上这个中间的鸿沟。我希望它不是一本死板的教科书，而是能激发我们对程式设计热情，让我们看到解决问题的乐趣。尤其是在C语言的教学部分，我期待它能有精彩的範例，能够展示C语言在解决各种问题上的强大威力，并且能够引领我们思考，如何从不同的角度去分析一个问题，然后找到最适合的程式解决方案。