編譯原理（第3版）/清華大學計算機係列教材 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

編輯推薦

　　本書配有ppt教案與源程序，可到清華大學齣版社官網下載。
　　本教材第二版是普通高等教育十一五國傢級規劃教材，第三版是在第二版上進行修訂而成。本書的改版力求更適閤讀者閱讀。
　　本書介紹程序設計語言編譯程序構造的一般原理、基本設計方法和主要實現技術，主要麵嚮計算機科學與技術相關專業本科生的專業學習和素質培養，也可供從事係統軟件和軟件工具研究及開發的人員參考。

內容簡介

　　《編譯原理第3版/清華大學計算機係列教材》介紹程序設計語言編譯程序構造的一般原理、基本設計方法和主要實現技術，主要內容包括文法、自動機和語言的基礎知識，詞法分析，語法分析，語法製導的語義計算，語義分析，中間代碼生成，運行時存儲組織，代碼優化和目標代碼生成。
　　除瞭基本設計原理外，書中還包含兩個小型編譯程序的設計實例，可選作課程設計的素材。一個是PL/0語言編譯程序，其設計和實現框架貫穿於本書相關章節中；另一個是簡單麵嚮對象語言Decaf的編譯程序。本書最後還介紹瞭業界廣泛使用的開源編譯器GCC及和它緊密相關的Binutils工具鏈，通過一係列程序實例說明這些工具的作用和基本用法。
　　《編譯原理第3版/清華大學計算機係列教材》可作為高等院校計算機科學與技術相關專業的本科生教材，也可作為相關教師、研究生或工程技術人員的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章引論
1.1什麼是編譯程序
1.2編譯過程和編譯程序的結構
1.2.1編譯過程概述
1.2.2編譯程序的結構
1.2.3編譯階段的組閤
1.3解釋程序和一些軟件工具
1.3.1解釋程序
1.3.2處理源程序的軟件工具
1.4PL／0語言編譯係統
1.4.1PL／0語言編譯係統構成
1.4.2PL／0語言
1.4.3類P—code語言
1.4.4PL／0編譯程序
1.4.5PL／0語言編譯係統的驅動代碼
練習
第2章文法和語言
2.1文法的直觀概念
2.2符號和符號串
2.3文法和語言的形式定義
2.4文法的類型
2.5上下文無關文法及其語法樹
2.6句型的分析
2.6.1自上而下的分析方法
2.6.2自下而上的分析方法
2.6.3句型分析的有關問題
2.7有關文法實際應用的一些說明
2.7.1有關文法的實用限製
2.7.2上下文無關文法中的ε規則
練習
第3章詞法分析
3.1詞法分析程序的設計
3.1.1詞法分析程序和語法分析程序的接口方式
3.1.2詞法分析程序的輸齣
……
第4章自頂嚮下語法分析方法
第5章自底嚮上優先分析
第6章LR分析
第7章語法製導的語義計算
第8章靜態語義分析和中間代碼生成
第9章運行時存儲組織
第10章代碼優化和目標代碼生成
第11章課程設計
第12章編譯器和相關工具實例——GCC／Binutils
附錄APL／0編譯程序文本
參考文獻

前言/序言

《算法藝術與信息編碼：高效解決方案的數學基石》 本書深入探討瞭算法設計的精妙藝術，以及信息編碼的數學原理，為讀者構建一套堅實的理論基礎和實踐框架，以應對日益復雜和海量的信息處理挑戰。本書並非聚焦於某一特定領域的計算機科學分支，而是從更宏觀、更基礎的視角，揭示驅動現代計算效率和數據完整性的核心思想。 第一部分：算法的藝術——設計、分析與優化 本部分著重於算法的思維方式和設計哲學，通過係統性的介紹，幫助讀者掌握設計高效、可擴展算法的通用方法。 第一章：算法思想的啓濛：從數學模型到計算思維 我們將從最基本的數學概念齣發，如集閤論、邏輯推理，引齣計算問題的抽象模型。 圖靈機、λ演算等經典計算模型將被簡潔地介紹，以建立對“可計算性”的直觀理解。 重點在於培養一種“計算思維”，即如何將現實世界的問題轉化為計算機可以解決的模型，並思考其可行性與效率。 我們將通過一些經典的數學謎題和簡單的計算任務，展示如何將直觀的解決思路轉化為結構化的算法步驟。 第二章：效率的度量：時間復雜度和空間復雜度 這是算法分析的核心。我們將詳細闡述漸進分析法（大O、小o、Θ符號），以及它們在描述算法性能上的意義。 通過大量實例，包括查找、排序、圖遍曆等基礎算法，演示如何準確計算和分析時間與空間復雜度。 引入“最好、最壞、平均情況”的概念，強調在不同輸入場景下算法性能的差異。 探討攤還分析（Amortized Analysis）這一高級分析技術，用於分析那些在大多數操作上效率很高，但在少數操作上開銷較大的數據結構和算法。 第三章：設計範式：分治、動態規劃與貪心 分治法（Divide and Conquer）：從歸並排序、快速排序等經典算法齣發，深入理解如何將大問題分解為子問題，分彆解決後再閤並。我們會討論分治法的遞歸結構和效率提升的關鍵。 動態規劃（Dynamic Programming）：介紹“最優子結構”和“重疊子問題”這兩個核心概念，並通過背包問題、最長公共子序列、矩陣鏈乘法等經典例子，講解如何構建遞推關係，並利用備忘錄（Memoization）或自底嚮上（Tabulation）的方式求解。 貪心法（Greedy Algorithms）：講解貪心選擇性質，以及它在活動選擇問題、霍夫曼編碼、最小生成樹（Prim/Kruskal）等問題中的應用。我們將探討貪心法何時適用，以及如何證明其最優性。 第四章：高級設計策略：迴溯、分支限界與概率算法 迴溯法（Backtracking）：適用於解決組閤搜索問題，如N皇後問題、數獨求解、圖的著色問題等。我們將重點介紹深度優先搜索（DFS）在迴溯中的應用，以及剪枝策略的重要性。 分支限界法（Branch and Bound）：一種係統搜索算法，用於優化問題。我們將對比迴溯法，理解分支限界法如何通過剪枝來避免搜索不必要的解空間。實例可能包括旅行商問題（TSP）的求解。 概率算法（Probabilistic Algorithms）：介紹Monte Carlo算法和Las Vegas算法的概念，以及它們在某些問題上（如素數測試、近似算法）的優勢。我們將通過例子說明如何利用隨機性來設計高效算法。 第五章：數據結構的協同：高效算法的基石 本書並非一本純粹的數據結構教材，但會強調數據結構與算法之間的緊密聯係。 我們將迴顧並深入分析常用數據結構（如數組、鏈錶、棧、隊列、哈希錶、樹、圖）如何支持上述算法的設計和效率。 重點會放在更高級的數據結構，如堆（Heap）、優先隊列（Priority Queue）、二叉搜索樹（BST）、平衡二叉搜索樹（AVL, Red-Black Tree）、B樹、圖的錶示（鄰接矩陣/鄰接錶）及其對圖算法的影響。 對散列錶（Hash Table）的深入剖析，包括各種哈希函數的設計原則、衝突解決方法（鏈地址法、開放尋址法）及其在查找算法中的關鍵作用。 介紹並分析支持高效集閤操作的數據結構，如並查集（Disjoint Set Union），及其在圖算法（如Kruskal算法）中的應用。 第二部分：信息編碼的數學——數據壓縮與糾錯的藝術 本部分將帶領讀者探索信息編碼的深層數學原理，理解數據壓縮如何減少冗餘，以及糾錯編碼如何保證數據的可靠傳輸和存儲。 第六章：信息論基礎：熵與信息量 我們將從信息論的創始人剋勞德·香農（Claude Shannon）的理論齣發，介紹“信息量”的概念，並用概率來量化它。 深入理解“熵”（Entropy）作為衡量信息不確定性或平均信息量的概念。 通過離散隨機變量的熵計算，以及熵的性質（非負性、最大性等）來加深理解。 介紹聯閤熵、條件熵、互信息等概念，並闡述它們在信息傳輸和存儲中的意義。 引入信源編碼定理，預示著信息壓縮的理論極限。 第七章：無損數據壓縮：減少冗餘的數學 變長編碼（Variable-Length Coding）： 霍夫曼編碼（Huffman Coding）：作為一種經典且高效的無損壓縮算法，我們將詳細講解其構造原理，如何構建霍夫曼樹，以及證明其最優性。 算術編碼（Arithmetic Coding）：介紹一種比霍夫曼編碼更強大的變長編碼方法，它能更接近理論熵值。我們將闡述其基於區間劃分的原理，以及如何處理符號概率。 字典編碼（Dictionary Coding）： LZ77/LZ78係列算法：介紹如Lempel-Ziv算法族，如LZW（Lempel-Ziv-Welch）等，它們通過構建動態字典來壓縮數據，是許多現代壓縮軟件（如ZIP, GZIP）的基礎。我們將分析其工作機製和編碼效率。 第八章：有損數據壓縮：感知與逼近 雖然本書側重於“效率”，但瞭解有損壓縮的原理有助於理解信息處理的另一麵。 我們將簡要介紹有損壓縮的基本思想：利用人類感知的局限性，去除信息量雖大但人眼或人耳不敏感的部分。 舉例說明如JPEG（圖像壓縮）和MP3（音頻壓縮）中的一些核心技術，如離散餘弦變換（DCT）、量化等，它們如何實現高效的近似錶示。 第九章：糾錯編碼基礎：保證數據的可靠性 信息在傳輸或存儲過程中可能齣現錯誤，糾錯編碼正是為瞭解決這個問題。 我們將引入“信道模型”的概念，如二元對稱信道（BSC）。 介紹“碼率”（Code Rate）和“漢明距離”（Hamming Distance）等基本概念，它們是衡量編碼效率和糾錯能力的關鍵。 綫性分組碼（Linear Block Codes）： 海明碼（Hamming Code）：作為最基礎也是最經典的糾錯碼之一，我們將詳細講解其構造、校驗矩陣、生成矩陣以及如何檢測和糾正單比特錯誤。 其他簡單分組碼的介紹。 捲積碼（Convolutional Codes）：介紹其與分組碼的區彆，如何利用移位寄存器和校驗多項式生成編碼，以及Viterbi算法在解碼中的應用。 第十章：現代編碼理論：Turbo碼與LDPC碼 介紹20世紀末期以來糾錯編碼領域的重大突破。 Turbo碼：解釋其“並行捲積碼”的思想，通過迭代解碼來逼近香農限。 LDPC碼（Low-Density Parity-Check Code）：介紹其稀疏校驗矩陣的特點，以及其在現代通信係統（如Wi-Fi, 5G）中的廣泛應用，包括其高效的迭代解碼算法。 我們將重點闡述這些現代編碼技術如何通過復雜的數學結構和巧妙的解碼算法，在極低的信噪比下實現可靠通信。 本書特點： 數學的嚴謹性與算法的實用性相結閤：本書既注重數學原理的推導和證明，又強調算法在實際問題中的應用和效率。 循序漸進，由淺入深：從基礎概念到高級理論，逐步引導讀者掌握復雜知識。 豐富的實例與練習：書中包含大量經典算法和編碼理論的實例，並輔以練習題，幫助讀者鞏固所學。 通用性與前瞻性：本書所介紹的算法設計思想和編碼原理，是計算機科學和信息科學領域的核心基石，具有廣泛的適用性，並能幫助讀者理解前沿技術。 適閤讀者： 本書適閤計算機科學、電子工程、信息科學等相關專業的本科生、研究生，以及對算法設計、數據結構、信息編碼、數據壓縮、通信理論有濃厚興趣的軟件工程師、研究人員和技術愛好者。掌握一定的離散數學、概率論和綫性代數基礎將有助於更好地理解本書內容。