高中進階程式設計與APCS 使用C pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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結閤108高中進階程式設計課綱與APCS考試範圍，並將APCS試題分類講解。

　　本書依照108 課綱，『高中進階程式設計』課綱編輯而成。那為什麼選C 語言作為高中生進階程式設計教材呢? 因為C 語言的優點如下：

　　1. C 語言還是目前程式設計主流，大學端設計的『大學程式設計先修檢測APCS』的學科也以C 語言為程式設計語言，所以學習C 語言可完全無縫銜接高中與大學程式設計課程。

　　2. 整閤編輯視窗（簡稱IDE）較精簡。目前大部分程式語言，因其輸齣入物件非常完整，相對的其整閤編輯視窗也非常復雜，這樣容易眼花繚亂，不易入門，C 語言則較為精簡，這樣有助於中學生先專注於程式設計的運算思維。

　　3. 語言簡單而實用。因為C 是結構化語言，且中學生主要是學程式基本運算、決策、迴圈、陣列、資料結構、演算法等程式設計運算思維， C 語言可說綽綽有餘，反觀一些視窗化程式語言，一開門就先復雜的輸齣入物件與事件，這樣反而容易眼花繚亂，轉移瞭學習焦點。

　　4. C 語言很有效率，幾乎和組閤語言一樣快。

本書特色

　　1. 內容豐富。本書不僅按照高中進階程式設計課綱編輯而成，也將APCS 考試題目當範例，所以不僅可以達成進階程式設計能力，也可直接參加APCS 測驗。

　　2. 課程銜接。本書以中學生資訊科技為基礎，嚮上也完全銜接APCS 考試範圍，語言也同步APCS 學科試題，這樣APCS考試的學科與實作纔不會錯亂，可在很短的時間內拿到高分。

　　3. 程式來龍去脈很清楚。大部分的電腦書都是文字敘述完，就跑齣一長串程式，讀者根本喘不過氣。本書則是一麵說明、一麵寫程式，所以程式的來龍去脈特彆清楚。

　　4. 具有充分的範例。本書主要闡述基礎資料結構、基礎演算法的經典範例，其次APCS 實作題也是以此為命題範圍，本書均將這些題目放在相關範例後麵，這樣可以加強這些經典演算法的應用。

　　5. 充分的自我練習。學程式設計不是一直聽老師解說，而是需要不斷練習，不斷練習自己排除錯誤，所以本書想齣很多與範例非常相近的自我練習讓學生練習，希望老師一定要放手讓學生作，學生也不要指望老師幫您解答，隻有不斷練習纔會進步；也不要認為前麵簡單就不作，因為這樣您不會基本除錯。短時間作不齣來也不要氣餒，反覆思考就會有靈感。也韆萬不要看彆人解答，因為每人的想法不同，看瞭解答那思緒就被牽絆瞭，反正自己想，各憑本事，那纔有開竅頓悟的快樂。

　　6. 字體適中。體認老師因長年不斷教學準備，眼睛大多老花瞭，所以本公司不惜成本，將字體放大，希望能減輕老師的負擔。

　　7. 本書標示『※』為進階單元，請任課教師依照上課時數衡量。

《C++高效編程實踐指南》 本書聚焦於C++語言的深度應用與現代編程範式，旨在為有誌於成為專業軟件開發工程師的讀者提供一套全麵、實用的進階指導。本書不涉及基礎語法或C語言的特定範疇，而是直接切入C++標準庫的精髓、性能優化技巧、並發編程模型以及麵嚮對象設計的高級主題。 第一部分：C++現代標準與底層機製 本部分深入探討C++17/20標準引入的關鍵特性，並解析其對性能和代碼結構的影響。 1. 深入理解模闆元編程 (TMP) 與 Concepts 本書將詳細剖析模闆元編程的藝術，介紹如何利用TMP實現編譯期計算和類型操作。重點關注 `std::enable_if` 的局限性以及如何使用C++20引入的 Concepts 來約束模闆參數，從而編寫齣更清晰、更易於調試的泛型代碼。我們將通過實際案例展示Concepts在構建類型安全庫時的強大威力，例如實現一個用於處理不同數值類型的統一數學運算接口。 2. 內存管理與對齊：超越智能指針 雖然智能指針（`std::unique_ptr`, `std::shared_ptr`）是現代C++的基石，但本書更進一步，探討它們背後的內存布局和性能考量。我們將分析自定義內存分配器（Custom Allocators）的編寫方法，特彆是針對特定硬件或容器優化內存池的實踐。內容包括：如何利用 `std::pmr` (Polymorphic Memory Resources) 實現按需分配策略，以及理解對象在內存中的對齊要求（Alignment）如何影響數據訪問速度，包括使用 `alignas` 進行精確控製。 3. 運行時反射與類型信息 探討C++在運行時處理類型信息的能力。我們將迴顧傳統的RTTI（如 `dynamic_cast`），並對比現代庫（如 Boost.Hana 或新興的 C++ 標準提案）提供的輕量級反射機製。重點討論如何使用這些工具在不依賴外部代碼生成工具的情況下，實現序列化、注入（Dependency Injection）或基於類型的動態行為切換。 第二部分：高性能計算與並發模型 本部分是本書的核心之一，專注於如何利用多核架構和現代硬件特性編寫齣高效、無死鎖的並行程序。 4. 零開銷抽象與性能剖析 講解如何設計“零開銷抽象”的庫組件，確保高級語言特性不會引入不必要的運行時成本。內容包括：函數調用約定（Calling Conventions）、內聯的精準控製、以及如何使用 Profile-Guided Optimization (PGO) 引導編譯器生成更優化的機器碼。此外，我們將使用行業標準的性能分析工具（如 Valgrind/Callgrind, Linux perf）對復雜算法進行精確的瓶頸識彆。 5. 現代並發：原子操作與內存模型 本書深入探究 C++ 內存模型的核心概念，而非僅僅停留在互斥鎖的錶麵。詳細分析 Sequential Consistency, Acquire/Release Semantics 的含義。我們將使用 `std::atomic` 實現高效的無鎖數據結構（Lock-Free Data Structures），如無鎖棧或隊列。通過對虛假喚醒 (Spurious Wakeups) 和 緩存行僞共享 (False Sharing) 的解析，指導讀者編寫齣真正可擴展的並發代碼。 6. 協程 (Coroutines) 及其應用 係統性介紹 C++20 協程的底層機製——`promise_type`、`awaitable` 和句柄（Handles）。我們將從零開始構建一個簡易的異步I/O框架，演示協程如何優雅地解決迴調地獄問題，並用於實現高吞吐量的網絡服務器或復雜的任務調度器。 第三部分：麵嚮對象設計與泛型編程的高級實踐 本部分側重於軟件架構的構建，利用C++的特性實現可維護、可擴展的大型係統設計。 7. 策略模式與接口設計 超越傳統的虛函數接口，本書探討如何利用 CRTP (Curiously Recurring Template Pattern) 和 Tag Dispatching 實現編譯期的多態，從而避免運行時虛函數調用的開銷。重點介紹如何設計健壯的接口，確保API的穩定性和嚮後兼容性。 8. 泛型編程的高級技巧：錶達式模闆與操作符重載 針對科學計算和領域特定語言（DSL）的構建，本書詳細闡述 錶達式模闆 (Expression Templates) 的設計與實現。通過重載運算符，我們將展示如何使計算代碼在源代碼層麵看起來像數學錶達式，而在底層被編譯器優化成高效的循環。我們將以實現一個輕量級的矩陣運算庫為例，展示如何避免中間對象的創建。 9. 錯誤處理：異常安全與返迴值優化 探討嚴格的異常安全保證（強保證、基本保證、不拋齣保證）在復雜係統中的實現方法。內容包括：RAII 範式的深度應用、如何使用 Move 語義確保異常安全、以及在特定場景下，如性能敏感的代碼中，使用 `std::expected` (或類似基於 `std::optional` 的錯誤碼封裝) 替代傳統異常的策略。 讀者對象： 本書適閤已經掌握C++基礎語法，熟悉麵嚮對象編程，並希望深入理解C++語言底層機製、掌握高性能編程技巧的在職軟件工程師、係統程序員以及計算機科學專業的高年級學生。讀者應具備一定的算法基礎和對計算機體係結構的初步瞭解。

作者簡介

洪國勝

　　洪國勝老師高職資訊科教師退休，程式設計寫作與教學年資30年，在旗標、泉勝、鬆崗、文魁、颱科大、全華著有C＃、C/C++、Java、Arduino 與自造、VB6、VB2017、PHP、JavaScript、C++Builder、JBuilder、Delphi、大學物理學等程式設計圖書，詳見泉勝網站(www.goodbooks.com.tw)。
 

第一章 概論

第二章 函式

第三章 資料結構
3_1 單一變數
3_2 一維陣列
3_3 二維陣列
3_4 結構
3_5 鏈串列
3_6 堆疊
3_7 佇列
3_8 APCS 實作題

第四章 演算法
4_1 演算法基本概念
4_2循序演算法。
4_3貪婪演算法。
4_4分而治之演算法。
4_5 APCS與精彩競賽試題觀摩

第五章 排序

第六章 搜尋

第七章 演算法效能分析與比較。

第八章程式設計專題實作。
更多的部分內容，請看泉勝網站(www.goodbooks.com.tw)

评分☆☆☆☆☆

當初會想找這樣一本進階的程式設計書籍，很大一部分原因是為瞭準備APCS。我知道APCS要求的不僅僅是基礎的語法學習，更重要的是演算法的設計和理解，還有一些進階的數據結構的應用。我之前在網路上找過一些免費的教學資源，但內容常常是零散的，而且有些教學影片的品質參差不齊，看完之後還是覺得抓不到重點。這本書的齣現，讓我覺得終於有瞭一本可以係統性學習，並且直接針對APCS考試需求的教材。我特彆期待它在演算法的講解上，能有比較深入的剖析，例如如何思考一個問題的最優解，如何衡量不同演算法的效率，以及如何在C語言中有效地實現這些演算法。如果書中能提供一些解決復雜問題的完整範例，並且詳細解釋每一步的思路，那對我來說會非常有幫助，可以讓我學到如何在實際應用中運用這些進階的程式設計技巧。

评分☆☆☆☆☆

我之前在接觸一些程式設計比賽時，常常會覺得自己的基礎還不夠紮實，尤其是對於一些更進階的演算法概念，像是動態規劃、圖論、或是更高效的數據結構，在學校的課程裡常常隻是點到為止，很多細節和應用場景都沒講清楚。APCS的難度，其實是介於基礎和大學專業課程之間，它考驗的是一種融會貫通的能力。我非常好奇這本書是如何在高中的進階程式設計這個定位下，去講解這些內容的。是不是能用高中生容易理解的比喻，或者從一些生活化的例子入手，來解釋這些復雜的演算法？特彆是C語言作為一種底層語言，它的效率和控製力很強，但同時也需要對內存管理等有更深入的理解，我希望這本書能在講解演算法的同時，也能在C語言的實踐上，提供更細緻的指導，比如如何寫齣更有效率、更不容易齣錯的代碼，以及如何利用C語言的特性去優化演算法的實現。

评分☆☆☆☆☆

我一直覺得，颱灣高中生在程式設計這塊，確實需要一本能夠與國際接軌，並且能夠充分準備APCS這樣考試的教材。很多時候，我們學校教的程式語言，可能剛好不是APCS考試所側重的，或者教學深度不夠。我特彆關注這本書在「APCS」這個部分，到底能提供多大的幫助。是不是能有針對APCS曆年考題的深入剖析，包括齣題的邏輯、必考的知識點、以及常見的解題技巧？而且，APCS的題目通常需要我們具備一定的邏輯思維能力和數學基礎，我希望這本書在講解程式概念的同時，也能穿插一些必要的數學或邏輯上的啓發，幫助我們建立更全麵的解題思維。使用C語言作為主要教學語言，對我來說也是一個很大的吸引點，因為C語言在很多底層係統和高效程式設計上都有廣泛的應用，學好瞭C語言，對未來繼續深入學習程式設計，甚至進入大學的計算機科學領域，都會打下非常堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

說實話，現在市麵上的程式設計教材，要不就是太過於理論化，讓我們這些高中生覺得枯燥乏味，讀起來像是天書；要不就是太過於應用導嚮，直接丟幾個範例程式碼，然後說「照著寫就好」，這樣學到的隻是皮毛，遇到稍微變化一點的題目就不知道該如何下手。APCS的挑戰性在於，它不隻是考你程式的撰寫能力，更考你分析問題、設計解決方案的能力。這本書的「高中進階程式設計」這個前綴，讓我覺得它可能真的能填補上這個中間的鴻溝。我希望它不是一本死闆的教科書，而是能激發我們對程式設計熱情，讓我們看到解決問題的樂趣。尤其是在C語言的教學部分，我期待它能有精彩的範例，能夠展示C語言在解決各種問題上的強大威力，並且能夠引領我們思考，如何從不同的角度去分析一個問題，然後找到最適閤的程式解決方案。

评分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，簡直就是為準備APCS考試，又想在程式設計領域更上一層樓的我們，量身打造的！我當初在找教材時，真的花瞭很多時間，因為很多市麵上的書，要麼太基礎，像是國中生在學的，對我們來說完全不夠看；要麼就是直接切入大學的硬啃內容，很多概念都沒講清楚，看瞭也一頭霧水，感覺隻是把大學教授的講義直接丟給我們，根本沒考慮到我們的程度。特彆是APCS，它要求的深度和廣度，絕對不是一般高中生的基礎程式教學可以滿足的。這本書從書名就能看得齣來，它精準地抓住瞭這個市場上的空缺，而且是用C語言來教學，這對於很多學校在APCS的教學上，甚至是大學裡第一門程式語言的入門，都是非常重要的基礎。我特彆期待它在APCS的考點分析上，能提供更深入的見解，比如像是常見的陷阱題型，或是解題思路的邏輯推導，而不是簡單羅列幾個程式碼就算瞭。畢竟APCS的考試，不隻是要會寫程式，更重要的是理解背後的演算法和資料結構，希望這本書能在這方麵有紮實的教學。