计算机科学与技术反思录。

计算机科学与技术反思录。

计算机科学与技术这一门科学深深的吸引着我们这些同学们，上计算机系已经有近三年了，自己也做

了一些思考,我一直认为计算机科学与技术这门专业，在本科阶段是不可能切分成计算机科学和计算机技术

的，因为计算机科学需要相当多的实践，而实践需要技术；每一个人(包括非计算机专业)，掌握简单的计

算机技术都很容易（包括程序设计），但计算机专业的优势就在于，我们掌握许多其他专业并不“深究”

的东西，例如，算法，体系结构，等等。非计算机专业的人可以很容易地做一个芯片，写一段程序，但他

们做不出计算机专业能够做出来的大型系统。今天我想专门谈一谈计算机科学，并将重点放在计算理论上。

计算机理论的一个核心问题——从数学谈起：

记得当年大一入学，每周六课时高等数学，天天作业不断(那时是六日工作制)。颇有些同学惊呼走错

了门:咱们这到底念的是什么系？不错，你没走错门，这就是计算机科学与技术系。我国计算机科学系里的

传统是培养做学术研究，尤其是理论研究的人（方向不见得有问题，但是做得不是那么尽如人意）。而计

算机的理论研究，说到底了，如网络安全，图形图像学，视频音频处理，哪个方向都与数学有着很大的关

系，虽然也许是正统数学家眼里非主流的数学。这里我还想阐明我的一个观点：我们都知道，数学是从实

际生活当中抽象出来的理论，人们之所以要将实际抽象成理论，目的就在于想用抽象出来的理论去更好的

指导实践，有些数学研究工作者喜欢用一些现存的理论知识去推导若干条推论，殊不知其一：问题考虑不

全很可能是个错误的推论，其二：他的推论在现实生活中找不到原型，不能指导实践。严格的说，我并不

是一个理想主义者，政治课上学的理论联系实际一直是指导我学习科学文化知识的航标（至少我认为搞计

算机科学与技术的应当本着这个方向）。

其实我们计算机系学数学光学高等数学是不够的（典型的工科院校一般都开的是高等数学），我们应

该像数学系一样学一下数学分析（清华计算机系开的好像就是数学分析），数学分析这门科学，咱们学计

算机的人对它有很复杂的感情。在于它是偏向于证明型的数学课程，这对我们培养良好的分析能力极有帮

助。我的软件工程学导师北工大数理学院的王仪华先生就曾经教导过我们，数学系的学生到软件企业中大

多作软件设计与分析工作，而计算机系的学生做程序员的居多，原因就在于数学系的学生分析推理能力，

从所受训练的角度上要远远在我们之上。当年出现的怪现象是：计算机系学生的高中数学基础在全校数一

数二(希望没有冒犯其它系的同学)，教学课时数也仅次于数学系，但学完之后的效果却不尽如人意。难道

都是学生不努力吗，我看未见得，方向错了也说不一定，其中原因何在，发人深思。

1

  

 

我个人的浅见是：计算机系的学生，对数学的要求固然跟数学系不同，跟物理类差别则更大。通常非

数学专业的所谓“高等数学”，无非是把数学分析中较困难的理论部分删去，强调套用公式计算而已。而

对计算机系来说，数学分析里用处最大的恰恰是被删去的理论部分。说得难听一点，对计算机系学生而言，

追求算来算去的所谓“工程数学”已经彻底地走进了误区。记上一堆曲面积分的公式，难道就能算懂了数

学？那倒不如现用现查，何必费事记呢？再不然直接用 Mathematics或是  Matalab好了。

我在系里最爱做的事情就是给学弟学妹们推荐参考书。中文的数学分析书，一般都认为以北大张筑

生老师的“数学分析新讲”为最好。万一你的数学实在太好，那就去看菲赫金哥尔茨的“微积分学教程”

好了--但我认为没什么必要，毕竟你不想转到数学系去。吉米多维奇的“数学分析习题集”也基本上是计

算型的东东。书的名气很大，倒不见得适合我们，还是那句话，重要的是数学思想的建立，生活在信息社

会里我们求的是高效，计算这玩意还是留给计算机吧。不过现在多用的似乎是复旦大学的《数学分析》也

是很好的教材。

中国的所谓高等代数，就等于线性代数加上一点多项式理论。我以为这有好的一面，因为可以让学生

较早感觉到代数是一种结构，而非一堆矩阵翻来覆去。这里不得不提南京大学林成森，盛松柏两位老师编

的“高等代数”，感觉相当舒服。此书相当全面地包含了关于多项式和线性代数的基本初等结果，同时还

提供了一些有用的又比较深刻的内容，如 Sturm序列，Shermon-Morrison公式，广义逆矩阵等等。可以说，

作为本科生如能吃透此书，就可以算高手。国内较好的高等代数教材还有清华计算机系用的那本，清华出

版社出版，书店里多多，一看就知道。从抽象代数的观点来看，高等代数里的结果不过是代数系统性质的

一些例子而已。莫宗坚先生的《代数学》里，对此进行了深刻的讨论。然而莫先生的书实在深得很，作为

本科生恐怕难以接受，不妨等到自己以后成熟了一些再读。

正如上面所论述的，计算机系的学生学习高等数学：知其然更要知其所以然。你学习的目的应该是：

将抽象的理论再应用于实践，不但要掌握题目的解题方法，更要掌握解题思想，对于定理的学习：不是简

单的应用，而是掌握证明过程即掌握定理的由来，训练自己的推理能力。只有这样才达到了学习这门科学

的目的，同时也缩小了我们与数学系的同学之间思维上的差距。

概率论与数理统计这门课很重要，可惜大多数院校讲授这门课都会少些东西。少了的东西现在看至少

有随机过程。到毕业还没有听说过 Markov  过程，此乃计算机系学生的耻辱。没有随机过程，你怎么分析

网络和分布式系统？怎么设计随机化算法和协议？据说清华计算机系开有“随机数学”，早就是必修课。

另外，离散概率论对计算机系学生来说有特殊的重要性。而我们国家工程数学讲的都是连续概率。现在，

美国已经有些学校开设了单纯的“离散概率论”课程，干脆把连续概率删去，把离散概率讲深些。我们不

一定要这么做，但应该更加强调离散概率是没有疑问的。这个工作我看还是尽早的做为好。

计算方法学（有些学校也称为数学分析学）是最后一门由数理学院给我们开的课。一般学生对这门课

的重视程度有限，以为没什么用。不就是照套公式嘛！其实，做图形图像可离不开它，密码学搞深了也离

2

  

 

不开它。而且，在很多科学工程中的应用计算，都以数值的为主。这门课有两个极端的讲法：一个是古典

的“数值分析”，完全讲数学原理和算法；另一个是现在日趋流行的“科学与工程计算”，干脆教学生用软

件包编程。我个人认为，计算机系的学生一定要认识清楚我们计算机系的学生为什么要学这门课，我是很

偏向于学好理论后用计算机实现的，最好使用 C语言或  C++编程实现。向这个方向努力的书籍还是挺多的，

这里推荐大家高等教育出版社（CHEP）和施普林格出版社(Springer)联合出版的《计算方法（Computational

Methods）》,华中理工大学数学系写的（现华中科技大学），这方面华科大做的工作在国内应算是比较多的，

而个人认为以这本最好，至少程序设计方面涉及了：任意数学函数的求值，方程求根，线性方程组求解，

插值方法，数值积分，场微分方程数值求解。李庆扬的那本则理论性过强，与实际应用结合得不太紧。

每个学校本系里都会开一门离散数学，涉及集合论，图论，和抽象代数，数理逻辑。不过，这么多内

容挤在离散数学一门课里，是否时间太紧了点？另外，计算机系学生不懂组合和数论，也是巨大的缺陷。

要做理论，不懂组合或者数论吃亏可就太大了。从理想的状态来看，最好分开六门课：集合，逻辑,图论，

组合，代数，数论。这个当然不现实，因为没那么多课时。也许将来可以开三门课：集合与逻辑，图论与

组合，代数与数论。（这方面我们学校已经着手开始做了）不管课怎么开，学生总一样要学。下面分别谈

谈上面的三组内容。

古典集合论，北师大出过一本《基础集合论》不错。 数理逻辑，中科院软件所陆钟万教授的《面向

计 算 机 科 学 的 数 理 逻 辑 》 就 不 错 。 现 在 可 以 找 到 陆 钟 万 教 授 的 讲 课 录 像 ，

http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2001/11/06/3391.htm 自己去看看吧。总的来说，学集合/逻辑起手不难，普通

高中生都能看懂。但越往后越感觉深不可测。

学完以上各书之后，如果你还有精力兴趣进一步深究，那么可以试一下 GTM系列中的《Introduction  to

Axiomatic Set Theory》和《A Course  of Mathematical Logic》。这两本都有世界图书出版社的引进版。你如

果能搞定这两本，可以说在逻辑方面真正入了门，也就不用再浪费时间听我瞎侃了。

据说全中国最多只有三十个人懂图论。此言不虚。图论这东东，技巧性太强，几乎每个问题都有一个

独特的方法，让人头痛。不过这也正是它魅力所在：只要你有创造性，它就能给你成就感。我的导师说，

图论里面随便揪一块东西就可以写篇论文。大家可以体会里面内容之深广了吧！国内的图论书中，王树禾

老师的“图论及其算法”非常成功。一方面，其内容在国内教材里算非常全面的。另一方面，其对算法的

强调非常适合计算机系(本来就是科大计算机系教材)。有了这本书为主，再参考几本翻译的，如 Bondy  &

Murty的《图论及其应用》，人民邮电出版社翻译的《图论和电路网络》等等，就马马虎虎，对本科生足够

了。再进一步，世界图书引进有 GTM系列的“Modern  Graph Theory“。此书确实经典！国内好象还有一

家出版了个翻译版。不过，学到这个层次，还是读原版好。搞定这本书，也标志着图论入了门。

离散数学方面我们北京工业大学实验学院有个世界级的专家，叫邵学才，复旦大学概率论毕业的，教

过高等数学，线性代数，概率论，最后转向离散数学，出版著作无数，论文集新加坡有一本，堪称经典，

3

  

 

大家想学离散数学的真谛不妨找来看看。这老师的课我专门去听过，极为经典。不过你要从他的不经意的

话中去挖掘精髓。在同他的交谈当中我又深刻地发现一个问题，虽说邵先生写书无数，但依他自己的说法

每本都差不多，我实在觉得诧异，他说主要是有大纲的限制，不便多写。这就难怪了，很少听说国外写书

还要依据个什么大纲（就算有，内容也宽泛的多），不敢越雷池半步，这样不是看谁的都一样了。外版的

书好就好在这里，最新的科技成果里面都有论述，别的先不说，至少是“紧跟时代的理论知识”。

组合感觉没有太适合的国产书。还是读 Graham和  Knuth等人合著的经典“具体数学”吧，西安电子

科技大学出版社有翻译版。 抽象代数，国内经典为莫宗坚先生的“代数学”。此书是北大数学系教材，深

得好评。然而对本科生来说，此书未免太深。可以先学习一些其它的教材，然后再回头来看“代数学”。

国际上的经典可就多了，GTM系列里就有一大堆。推荐一本谈不上经典，但却最简

单的，最容易学的：http://www.math.miami.edu/~ec/book/这本“Introduction to Linear and Abstract Algebra

“非常通俗易懂，而且把抽象代数和线性代数结合起来，对初学者来说非常理想，我校比较牛的同学都有

收藏。

数论方面，国内有经典而且以困难著称的”初等数论“(潘氏兄弟著，北大版)。再追溯一点，还有更

加经典(可以算世界级)并且更加困难的”数论导引“(华罗庚先生的名著，科学版，九章书店重印，繁体的

看起来可能比较困难)。把基础的几章搞定一个大概，对本科生来讲足够了。但这只是初等数论。本科毕业

后要学计算数论，你必须看英文的书，如 Bach的“Introduction  to Algorithmic Number Theory“。

计算机科学理论的根本，在于算法。现在很多系里给本科生开设算法设计与分析，确实非常正确。环

顾西方世界，大约没有一个三流以上计算机系不把算法作为必修的。算法教材目前公认以 Corman  等著的

“Introduction to Algorithms“为最优。对入门而言，这一本已经足够，不需要再参考其它书。

再说说形式语言与自动机。我看过北邮的教材，应该说写的还清楚。但是，有一点要强调：形式语言

和自动机的作用主要在作为计算模型，而不是用来做编译。事实上，编译前端已经是死领域，没有任何  open

problems，北科大的班晓娟博士也曾经说过，编译的技术已相当成熟。如果为了这个，我们完全没必要去

学形式语言--用用 yacc什么的就完了。北邮的那本在国内还算比较好，但是在深度上，在跟可计算性的联

系上都有较大的局限，现代感也不足。所以建议有兴趣的同学去读英文书，不过国内似乎没引进这方面的

教材。可以去互动出版网上看一看。入门以后，把形式语言与自动机中定义的模型，和数理逻辑中用递归

函数定义的模型比较一番，可以说非常有趣。现在才知道，什么叫“宫室之美，百官之富”！

计算机科学和数学的关系有点奇怪。二三十年以前，计算机科学基本上还是数学的一个分支。而现在，

计算机科学拥有广泛的研究领域和众多的研究人员，在很多方面反过来推动数学发展，从某种意义上可以

说是孩子长得比妈妈还高了。但不管怎么样，这个孩子身上始终流着母亲的血液。这血液是 the mathematical

underpinning of computer science(计算机科学的数学基础)，也就是理论计算机科学。原来在东方大学城图书

馆中曾经看过一本七十年代的译本（书皮都没了，可我就爱关注这种书），大概就叫《计算机数学》。那本

4

  

 

书若是放在当时来讲决是一本好书，但现在看来，涵盖的范围还算广，深度则差了许多，不过推荐大一的

学生倒可以看一看，至少可以使你的计算数学入入门。

最常和理论计算机科学放在一起的一个词是什么？答：离散数学。这两者的关系是如此密切，以至于

它们在不少场合下成为同义词。（这一点在前面的那本书中也有体现）传统上，数学是以分析为中心的。

数学系的同学要学习三四个学期的数学分析，然后是复变函数，实变函数，泛函数等等。实变和泛函被很

多人认为是现代数学的入门。在物理，化学，工程上应用的，也以分析为主。

随着计算机科学的出现，一些以前不太受到重视的数学分支突然重要起来。人们发现，这些分支处理

的数学对象与传统的分析有明显的区别：分析研究的问题解决方案是连续的，因而微分，积分成为基本的

运算；而这些分支研究的对象是离散的，因而很少有机会进行此类的计算。人们从而称这些分支为“离散

数学”。“离散数学”的名字越来越响亮，最后导致以分析为中心的传统数学分支被相对称为“连续数学”。

离散数学经过几十年发展，基本上稳定下来。一般认为，离散数学包含以下学科：

1)  集合论，数理逻辑与元数学。这是整个数学的基础，也是计算机科学的基础。

2)  图论，算法图论；组合数学，组合算法。计算机科学，尤其是理论计算机科学的核心是算法，而大

量的算法建立在图和组合的基础上。

3)  抽象代数。代数是无所不在的，本来在数学中就非常重要。在计算机科学中，人们惊讶地发现代数

竟然有如此之多的应用。

但是，理论计算机科学仅仅就是在数学的上面加上“离散”的帽子这么简单吗？一直到大约十几年前，

终于有一位大师告诉我们：不是。D.E.Knuth(他有多伟大，我想不用我废话了)在 Stanford开设了一门全新

的课程 Concrete Mathematics。  Concrete这个词在这里有两层含义：

首先：对 abstract而言。Knuth认为，传统数学研究的对象过于抽象，导致对具体的问题关心不够。他

抱怨说，在研究中他需要的数学往往并不存在，所以他只能自己去创造一些数学。为了直接面向应用的需

要，他要提倡“具体”的数学。在这里我做一点简单的解释。例如在集合论中，数学家关心的都是最根本

的问题--公理系统的各种性质之类。而一些具体集合的性质，各种常见集合，关系，映射都是什么样的，

数学家觉得并不重要。然而，在计算机科学中应用的，恰恰就是这些具体的东西。Knuth  能够首先看到这

一点，不愧为当世计算机第一人。其次，Concrete 是 Continuous(连续)加上  discrete(离散)。不管连续数学

还是离散数学，都是有用的数学！

理论与实际的结合——计算机科学研究的范畴

前面主要是从数学角度来看的。从计算机角度来看，理论计算机科学目前主要的研究领域包括：可计

算性理论，算法设计与复杂性分析，密码学与信息安全，分布式计算理论，并行计算理论，网络理论，生

物信息计算，计算几何学，程序语言理论等等。这些领域互相交叉，而且新的课题在不断提出，所以很难

理出一个头绪来。想搞搞这方面的工作，推荐看中国计算机学会的一系列书籍，至少代表了我国的权威。

5

  

 

下面随便举一些例子。

由于应用需求的推动，密码学现在成为研究的热点。密码学建立在数论(尤其是计算数论)，代数，信

息论，概率论和随机过程的基础上，有时也用到图论和组合学等。很多人以为密码学就是加密解密，而加

密就是用一个函数把数据打乱。这样的理解太浅显了。

现代密码学至少包含以下层次的内容：

第一，密码学的基础。例如，分解一个大数真的很困难吗？能否有一般的工具证明协议正确？

第二，密码学的基本课题。例如，比以前更好的单向函数，签名协议等。

第三，密码学的高级问题。例如，零知识证明的长度，秘密分享的方法。

第四，密码学的新应用。例如，数字现金，叛徒追踪等。

在分布式系统中，也有很多重要的理论问题。例如，进程之间的同步，互斥协议。一个经典的结果是：

在通信信道不可靠时，没有确定型算法能实现进程间协同。所以，改进 TCP三次握手几乎没有意义。例如

时序问题。常用的一种序是因果序，但因果序直到不久前才有一个理论上的结果....例如，死锁没有实用的

方法能完美地对付。例如,......操作系统研究过就自己去举吧！

如果计算机只有理论，那么它不过是数学的一个分支，而不成为一门独立的科学。事实上，在理论之

外，计算机科学还有更广阔的天空。

我一直认为，4年根本不够学习计算机的基础知识，因为面太宽了......

这方面我想先说说我们系在各校普遍开设的《计算机基础》。在高等学校开设《计算机基础课程》是

我国高教司明文规定的各专业必修课程要求。主要内容是使学生初步掌握计算机的发展历史，学会简单的

使用操作系统，文字处理，表格处理功能和初步的网络应用功能。但是在计算机科学系教授此门课程的目

标决不能与此一致。在计算机系课程中目标应是：让学生较为全面的了解计算机学科的发展，清晰的把握

计算机学科研究的方向，发展的前沿即每一个课程在整个学科体系中所处的地位。搞清各学科的学习目的，

学习内容，应用领域。使学生在学科学习初期就对整个学科有一个整体的认识，以做到在今后的学习中清

楚要学什么，怎么学。计算机基本应用技能的位置应当放在第二位或更靠后，因为这一点对于本系的学生

应当有这个摸索能力。这一点很重要。推荐给大家一本书：机械工业出版社的《计算机文化》（New Perspective

of Computer Science），看了这本书我才深刻的体会到自己还是个计算机科学初学者，才比较透彻的了解了

什么是计算机科学。另外在厦门大学赵致琢老师的著作《计算科学导论》当中的很多经典理论都是在同类

书籍中很难找到的。看看他也许你才会明白一个最基本的问题：为什么计算机科学叫计算科学更为准确。

这本书在世界上也可成为精品级的著作。

一个一流计算机系的优秀学生决不该仅仅是一个编程高手，但他一定首先是一个编程高手。我上大学

的时候，第一门专业课是 C语言程序设计，念计算机的人从某种角度讲相当一部分人是靠写程序吃饭的。

在我们北京工业大学实验学院计算机系里一直有这样的争论（时至今日 CSDN  上也有），关于第一程序设

6

  

 

计语言该用哪一种。我个人认为，用哪种语言属于末节，关键在养成良好的编程习惯。当年老师对我们说，

打好基础后学一门新语言只要一个星期。现在我觉得根本不用一个星期，前提是先把基础打好。不要再犹

豫了，学了再说，等你抉择好了，别人已经会了几门语言了。

汇编语言和微机原理是两门特烦人的课。你的数学/理论基础再好，也占不到什么便宜。这两门课之间

的次序也好比先有鸡还是先有蛋，无论你先学哪门，都会牵扯另一门课里的东西。所以，只能静下来慢慢

琢磨。这就是典型的工程课，不需要太多的聪明和顿悟，却需要水滴石穿的渐悟。有关这两门课的书，计

算机书店里不难找到。弄几本最新的，对照着看吧。组成原理推荐《计算机组成与结构》清华大学王爱英

教授写的。汇编语言大家拿 8086/8088入个门，之后一定要学  80x86汇编语言。实用价值大，不落后，结

构又好，写写高效病毒，高级语言里嵌一点汇编，进行底层开发，总也离不开他，推荐清华大学沈美明的

《IBM—PC汇编语言程序设计》。有些人说不想了解计算机体系结构，也不想制造计算机，所以诸如计算

机原理，汇编语言，接口之类的课觉得没必要学，这样合理吗？显然不合理，这些东西迟早得掌握，肯定

得接触，而且，这是计算机专业与其他专业学生相比的少有的几项优势。做项目的时候，了解这些是非常

重要的，不可能说，仅仅为了技术而技术，只懂技术的人最多做一个编码工人，而永远不可能全面地了解

整个系统的设计，而编码工人是越老越不值钱。关于组成原理还有个讲授的问题，在我学这门课程时老师

讲授时把 CPU工作原理誉微程序设计这一块略掉了，理由是我们国家搞  CPU技术不如别的国家，搞了这

么长时间好不容易出了个龙芯比 Intel的还差个十万八千里，所以建议我们不要学了。我看这在各校也未见

得不是个问题吧！若真是如他所说，那中国的计算机科学哪个方向都可以停了，软硬件，应用，有几项搞

得过美国，搞不过别人就不搞了，那我们坐在这里干什么？教学的观念需要转变的。

模拟电路这东东，如今不仅计算机系学生搞不定，电子系学生也多半害怕。如果你真想软硬件通吃，

那么建议你先看看邱关源的“电路原理”，也许此后再看模拟电路底气会足些。教材：康华光的“电子技

术基础”（高等教育出版社）还是不错的（我校电子系在用）。有兴趣也可以参考童诗白的书。

数字电路比模拟电路要好懂得多。推荐大家看一看我们北工大刘英娴教授写的《数字逻辑》业绩人士

都说这本书很有参考价值（机械工业出版社的）。原因很明了，实用价值高，能听听她讲授的课程更是有

一种“享受科学”的感觉。清华大学阎石的书也算一本好教材，遗憾的一点是集成电路讲少了些。真有兴

趣，看一看大规模数字系统设计吧（北航那本用的还比较多）。

计算机系统结构该怎么教，国际上还在争论。国内能找到的较好教材为          Stallings 的“Computer

Organization  and  Architectureesigning  for   Performance“(清华影印本 )。国际上最流行的则是“  Computer

architecture: aquantitative approach“, by Patterson & Hennessy。

操作系统可以随便选用《操作系统的内核设计与实现》和《现代操作系统》两书之一。这两部都可以

算经典，唯一缺点就是理论上不够严格。不过这领域属于  Hardcore  System,所以在理论上马虎一点也情有

可原。想看理论方面的就推荐清华大学出版社《操作系统》吧，高教司司长张尧学写的，我们教材用的是

7

  

 

那本。 另外推荐一本《Windows  操作系统原理》机械工业出版社的，这本书是我国操作系统专家在微软

零距离考察半年，写作历时一年多写成的，教操作系统的专家除了清华大学的张尧学（现高教司司长）几

乎所有人都参加了。Bill  Gates亲自写序。里面不但结合  windows2000,xp详述操作系统的内核，而且后面

讲了一些  windows  编程基础，有外版书的味道，而且上面一些内容可以说在国内外只有那本书才有对

windows内核细致入微的介绍，

如果先把形式语言学好了，则编译原理中的前端我看只要学四个算法：最容易实现的递归下降；最好

的自顶向下算法 LL(k)；最好的自底向上算法 LR(k)；LR(1)的简化 SLR(也许还有另一简化 LALR)。后端完

全属于工程性质，自然又是 another story。

推荐教材：Kenneth C.Louden写的“Compiler   Construction Principles and  Practice”即是《编译原理及

实践》（机械工业出版社的译本）

学数据库要提醒大家的是，会用 VFP，VB, Power builder不等于懂数据库。(这世界上自以为懂数据库

的人太多了！)数据库设计既是科学又是艺术，数据库实现则是典型的工程。所以从某种意义上讲，数据库

是最典型的一门计算机课程——理工结合，互相渗透。另外推荐大家学完软件工程学后再翻过来看看数据

库技术，又会是一番新感觉。推荐教材：Abraham Silberschatz等著的  “Database System Concepts“.作为

知识的完整性，还推荐大家看一看机械工业出版社的《数据仓库》译本。

计算机网络的标准教材还是来自 Tanenbaum的《Computer  Networks》（清华大学有译本）。还有就是推

荐谢希仁的《计算机网络教程》（人民邮电出版社）问题讲得比较清楚，参考文献也比较权威。不过，网

络也属于 Hardcore System，所以光看书是不够的。建议多读 RFC，http://www.ietf.org/rfc.htm里可以按编号

下载 RFC文档。从  IP的读起。等到能掌握  10种左右常用协议，就没有几个人敢小看你了。再做的工作我

看放在网络设计上就比较好了。

数据结构的重要性就不言而喻了，学完数据结构你会对你的编程思想进行一番革命性的洗礼，会对如

何建立一个合理高效的算法有一个清楚的认识。对于算法的建立我想大家应当注意以下几点：

当遇到一个算法问题时,首先要知道自己以前有没有处理过这种问题.如果见过,那么你一般会顺利地做

出来;如果没见过,那么考虑以下问题:

1. 问题是否是建立在某种已知的熟悉的数据结构(例如,二叉树)上?如果不是,则要自己设计数据结构。

2. 问题所要求编写的算法属于以下哪种类型?(建立数据结构,修改数据结构,遍历,查找,排序...)

3. 分析问题所要求编写的算法的数学性质.是否具备递归特征?(对于递归程序设计,只要设计出合理的

参数表以及递归结束的条件,则基本上大功告成.)

4. 继续分析问题的数学本质 .根据你以前的编程经验 ,设想一种可能是可行的解决办法 ,并证明这种解

8

  

 

决办法的正确性.如果题目对算法有时空方面的要求  ,证明你的设想满足其要求 .一般的,时间效率和空间效

率难以兼得.有时必须通过建立辅助存储的方法来节省时间.

5. 通过一段时间的分析 ,你对解决这个问题已经有了自己的一些思路 .或者说,你已经可以用自然语言

把你的算法简单描述出来 .继续验证其正确性,努力发现其中的错误并找出解决办法 .在必要的时候(发现了

无法解决的矛盾),推翻自己的思路,从头开始构思.

6. 确认你的思路可行以后,开始编写程序.在编写代码的过程中,尽可能把各种问题考虑得详细,周密.程

序应该具有良好的结构,并且在关键的地方配有注释.

7. 举一个例子,然后在纸上用笔执行你的程序 ,进一步验证其正确性.当遇到与你的设想不符的情况时 ,

分析问题产生的原因是编程方面的问题还是算法思想本身有问题.

8. 如果程序通过了上述正确性验证,那么在将其进一步优化或简化。

9. 撰写思路分析,注释.

对于具体的算法思路,只能靠你自己通过自己的知识和经验来加以获得,没有什么特定的规律(否则程序

员全部可以下岗了,用机器自动生成代码就可以了).要有丰富的想象力,就是说当一条路走不通时,不要钻牛

角尖,要敢于推翻自己的想法.我也只不过是初学者,说出上面的一些经验,仅供大家参考和讨论。

关于人工智能，我觉得的也是非常值得大家仔细研究的，虽然不能算是刚刚兴起的学科了，但是绝对

是非常有发展前途的一门学科。我国人工智能创始人之一，北京科技大学涂序彦教授（这老先生是我的导

师李小坚博士的导师）对人工智能这样定义：人工智能是模仿、延伸和扩展人与自然的智能的技术科学。

在美国人工智能官方教育网站上对人工智能作了如下定义：    Artificial  Intelligence,   or  AI  for  short,  is  a

combination of  computer science, physiology,  and philosophy. AI is  a broad topic,  consisting of different  fields,

from  machine vision  to expert  systems.  The element  that  the fields  of  AI have  in  common is  the  creation of

machines that can “think“.

这门学科研究的问题大概说有：

（1）符号主义： 符号计算与程序设计基础，知识表达方法 ：知识与思维，产生式规则，语意网络，

一阶谓词逻辑问题求解方法：搜索策略，启发式搜寻，搜寻算法，问题规约方法，谓词演算：归结原理，

归结过程专家系统：建立专家系统的方法及工具

（2）联接主义（神经网络学派）：1988年美国权威机构指出：数据库，网络发展呈直线上升，神经网

络可能是解决人工智能的唯一途径。

我想对于人工智能的学习，大家一定不要像学数学似的及一些现成的结论，要学会分析问题，最好能

利用程序设计实现，这里推荐给大家 ACM  最佳博士论文奖获得者涂晓媛博士的著作《人工鱼—计算机动

画的人工生命方法》（清华大学出版社）。搞人工生命的同学不会不知道国际知名的涂氏父女吧。关于人工

智能的书当然首选《Artificial Intelligence A New Synthesis》Nils J.Nilsson.鼻祖嘛！

9

  

 

关于网络安全我也想在这里说两句，随着计算机技术的发展，整个社会的信息化水平突飞猛进，计算

机网络技术日新月异，网络成了当即社会各个工作领域不可缺少的组成部分，只要有网络存在，网络安全

问题就是一个必须解决好的问题，学习网络安全不是简简单单的收集一些黑客工具黑一黑别人的网站，而

是要学习他的数学原理，实现原理，搞清底层工作机制，这样才能解决大部分的现有问题和新出现的安全

问题。

关于计算机科学的一些边缘科学我想谈一谈软件工程技术，对于一个企业，推出软件是不是就是几个

程序员坐在一起，你写一段程序，我写一段程序呢？显然不是。软件工程是典型的计算机科学和数学，管

理科学，心理学，社会学等学科的综合。它使我们这些搞理论和技术的人进入了一个社会。你所要考虑的

不仅仅是程序的优劣，更应该考虑程序与软件的区别，软件与软件产品的区别，软件软件产品的市场前景，

如何去更好的与人交流。这方面我还在学习阶段，以后这方面再写文章吧，先推荐给大家几本书：畅销  20

年不衰的《人月神话》（清华大学中文版，中国电力出版社影印版），《软件工程-实践者研究的方法》（机械

工业出版社译本），《人件》（据说每一位微软公司的部门经理都读过这本书，推荐老总们和想当老总的同

学都看看，了解一下什么是软件企业中的人）以及微软公司的《软件开发的科学与艺术》和《软件企业的

管理与文化》（研究软件企业的制胜之道当然要研究微软的成功经验了！）

关于计算机技术的学习我想是这样的：学校开设的任何一门科学都有其滞后性，不要总认为自己掌握

的某门技术就已经是天下无敌手了，虽然现在  Java,VB,C,C++用的都很多，怎能保证没有被淘汰的一天，

我想.NET平台的诞生和  X#语言的初见端倪完全可以说明问题。换言之，在我们掌握一门新技术的同时就

又有更新的技术产生，身为当代的大学生应当有紧跟科学发展的素质。举个例子，就像有些同学总说，我

做网页设计就喜欢直接写 html，不愿意用什么 Frontpage,Dreamweaver。能用语言写网页固然很好，但有高

效的手段你为什么不使呢？仅仅是为了显示自己的水平高，unique?  我看真正水平高的是能够以最快的速

度接受新事物的人。高级程序设计语言的发展日新月异，今后的程序设计就像人们在说话一样，我想大家

从 xml中应是有所体会了。难道我们真就写个什么都要用汇编，以显示自己的水平高，真是这样倒不如直

接用机器语言写算了。反过来说，想要以最快的速度接受并利用新技术关键还是在于你对计算机科学地把

握程度。

计算机技术牵扯的内容更为广泛些，一项一项说恐怕没个一年半载也说不清。我只想提醒大家的还是

那句话，技术与科学是不能分家的，学好了科学同时搞技术，这才是上上策。犹如英语，原先人们与老外

交流必须要个翻译，现在满马路的人都会说英语。就连  21  世纪英语演讲比赛的冠军都轮不到英语系的学

生了。计算机也是一样的，我们必须面对的一个现实就是：计算机真就只是一个工具，如果不具备其它方

面的素养，计算机系的学生虽然不能说找不到工作，不过总有一天当其他专业性人才掌握了计算机技术后

将比我们出色许多。原因就在于计算机解决的大都是实际问题，实际问题的知识却是我们少有的。单一的

计算机技术没有立足之地。

10

  

 

我想是时候指出：学习每一个课程之前，都要先搞清这一课程的学习目的。这一学科的应用领域。据

我自身所了解到的同龄同学和低年级的同学的学习状况：他们之中很少有人知道学一个学科的学习目的，

期末考试结束了也不知道学这科做什么用。这就失去了读计算机科学的意义。当然这与现存的教育思想不

能说一点关系都没有。

总的来说，从教育角度来讲，国内高校的课程安排不是很合理，强调理论，又不愿意在理论上深入教

育，无力接受新技术，想避开新技术又无法避得一干二净。我觉得关键问题就是国内的高校难于突破现状，

条条框框限制着怎么求发展。我们虽然认识得到国外教育的优越性，但为什么迟迟不能采取行动？哪怕是

去粗取精的取那么一点点。我们需要改变。从我们自身角度来讲，多数人 4年下来既没有学习计算机科学

的学术水平，也没有学习计算机技术的那种韧劲。在我刚上大一时，我的计算机科学入门导师，淮北煤炭

师范学院王爱平教授曾经对我说过这样一番话：“当你选择了计算机这一门科学，就意味着你踏上了一条

不归路，就意味着你一生都要为之奋斗⋯⋯你的身后是悬崖，只有向前走，不能往后退。”

有些同学说按照这样学习学的东西太多，有的未见得有用，我想打个形象的比方：学校学出来的人都

是一个球体，方方面面的知识都应具备。可是社会上需要球体的地方很少，反而需要的是砖和瓦，即精通

某一行的人才。但是对于同等体积的物体，用球体来改造是最方便最省事的。学校的学生很多，为了能够

使更多的学生来适应这个社会，学校也就不得以把所有的学生都打造成一个球体，然后让社会对这些学生

进行再加工，成为真正能够有用的人才。即使你非常清楚自己的将来要干什么，并且非常下定决心要走自

己的路，这一步你也必须走，世界是在不断变化的，你不能预料未来。想清楚，努力去干吧！

必须结束这篇“胡侃”了，再侃下去非我力所能及。其实计算机还有很多基础课都值得一侃。怎奈我

造诣有限，不敢再让内行耻笑。对于博大精深的计算机科学，我只能说我永远都是个 Beginner.最后声明：

这些只针对本科阶段的学习。即使把这些全弄通了，前面的路还长，计算机科学需要我们为之奋斗 ......学

习计算机科学需要韧性，更需要创新，需要激情。深刻学习理论知识，勇于接受新技术的挑战，这才是我

们这一代人应具有的素质。最后送大家一句话“Wake up every day with a feeling of passion for the difference

technology will make in people’s life!”。

关于《胡侃学习计算机》的一些补充说明

sir

大约两年以前，我写了《胡侃》一文并贴在本版，此后陆续有一些同学来信询问相关的问题。为了完

整起见，在此我把一些比较重要的想法补充如下。

（1）《胡侃》一文虽然覆盖面仅限于计算机系的本科课程，但总体要求甚高。在写作此文时，我的想

法是更高的目标有利于激励学习的热情。因此，事实上本科生要在四年之内达到文中所说的水平，读完所

11

  

 

给的所有的参考书，几乎没有可能。如果你能学到六七成，就可以算非常优秀的学生，不必再拘泥于《胡

侃》一文所指的方向。而如果你在学习时遇到有困难，也完全不必感到灰心丧气。你遇到的困难，99.99%

的人也同样会遇到。问题不在于有没有困难，而在于面对困难你能走多远。

（2）坦率地说，《胡侃》一文中含有重大的偏见。因为我本人是从事理论研究的，所以我个人的想法

不可避免地抬高了理论而贬低了计算机科学的其它分支。但就实际情况而言，并非所有的学生都会学习理

论，甚至绝大部分学生的方向都不是理论。因此，每个人在学习时有必要根据自己的实际来取舍《胡侃》

中提到的内容。据个例子讲，如果你准备做操作系统，那么集合论、数理逻辑对你来说几乎没有用处，完

全可以舍弃；组合数学、图论也只要最浅显的一点就可以了；代数也一样.....你需要的数学基础可能会包括

一点排队论之类的东西。但更重要的，你需要大量的工程实践，需要去研究 linux内核，X-Windows.......

需要去 Hack各种常见的系统软件，需要对操作系统的工作有一个  global picture。由于这样的工作并非我

的长处，请不要期望能从《胡侃》一文中得到多少帮助。请记住，每个人的目光都有局限，《胡侃》的作

者只不过比你多学了几年，成熟了的你很快会发现他的局限。

（3）最理想的学习方法当然是从基础出发，每一步都扎扎实实。但我国的传统过分地强调了这一点。

其实，由于种种原因，我们的研究生、高年级本科生常常并没有把基础课学得尽善尽美，甚至有很多必要

的基础课根本没学过。那么应该怎么办？从头学起吗？你有足够的时间和精力从大一开始重学一遍吗？这

样的热情很好，可惜一般不符合实际。看看美国为代表的教学体系，你就会发现还有另外一种学法，那就

是需要什么的时候再补学什么。实践证明，美国的学生并不明显比其它国家的学生差----或者说他们有自

己的长处。如果你也是一个正在给自己“补课”的研究生，为什么不能参照一下美国人的方法呢？

在我大一时无意中找到了南京大学网友 sir的帖子“胡侃（理论）计算机学习”，这个帖子对我的大学

生活起了至关重要的作用，也因此同他成为了好友，本帖子在原有帖子的基础上改进了其中我认为不太合

适的理论，修正了一些观点，在推荐教材方面结合我的学习情况有了较大改变。值得一提的是增加了一些

计算机理论的内容，计算机技术的内容结合我国的教学情况和我们学习的实际情况进行了重写。感谢大家

的支持，这篇文章才能比较快的完成，这里也只是写下了我在学习计算机科学时的所思所想，很不成熟。

与原文相比增加了一些推荐参考书，删去了一些过陈旧的难以找到的材料。并且对一些问题作了更为详细

地阐述，也增加了一些新观点。希望大家多多讨论，改进不足，让我们共同努力吧！