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商品描述
本書基於美國喬治亞理工學院自1996年開始面向工科學生介紹工程計算的入門課程編寫而成。本書的目標是向面向零基礎的學生介紹工程計算的概念和基本原理、方法，並基於常用的MATLAB工具介紹實現過程，使學生學會使用計算系統來解決實際問題。
本書特色：
知識體系全面：本書涵蓋工程計算中需要的所有基礎知識，包括基本概念、原理、方法和具體實現計算的過程。
工程案例豐富：本書在重要的知識點後，都安排了相關的工程實例，比如航天器發射中的工程計算、土壤體積的計算等。這些案例能夠讓學生更直觀地理解工程計算的應用場景和用法，同時加深對基礎概念的理念
詳細的MATLAB代碼：MATLAB是工程計算中廣泛使用的工具，本書的案例都基於MATLAB實現。讀者不僅可以熟悉常見的工具，並且可以直接借鑒這些常見問題的代碼，將為未來的實際的工程工作帶來很大的幫助
目錄大綱
出版者的話
譯者序
前言
第1章計算機和程序開發導論1
1.1背景1
1.2計算機架構的歷史1
1.2.1巴貝奇差分機2
1.2.2巨人計算機2
1.2.3馮·諾依曼架構2
1.3現代計算3
1.3.1計算機硬件3
1.3.2計算機存儲器3
1.3.3計算機軟件5
1.3.4運行計算機程序7
1.4解釋型程序的運行7
1.5預期結果8
1.5.1 MATLAB簡介8
1.5.2學習編程概念8
1.5.3解題技巧8
本章小結9
自我測驗9
第2章入門11
2.1編程語言的背景11
2.1.1抽象12
2.1.2算法12
2.1.3編程範式12
2.2基本的數據處理13
2.2 .1啟動和退出MATLAB13
2.2.2變量賦值13
2.2.3數據類型14
2.2.4類和對象15
2.3 MATLAB用戶界面16
2.3.1命令行窗口16
2.3.2命令歷史窗口17
2.3.3工作空間窗口18
2.3.4當前目錄窗口21
2.3.5變量編輯器21
2.3.6圖形窗口21
2.3.7編輯器窗口22
2.4腳本23
2.4.1文本文件23
2.4.2創建腳本23
2.4.3當前目錄24
2.4. 4運行腳本24
2.4.5腳本中的標點24
2.4.6調試腳本25
2.5工程實例—航天器發射25
本章小結27
特殊字符、保留字和函數28
自我測驗28
編程29
第3章向量和數組31
3.1概念：使用內置函數31
3.2概念：數據集合31
3.2.1數據抽象31
3.2.2同質集合31
3.3向量32
3.3.1創建向量32
3.3.2向量大小33
3.3.3索引向量33
3.3.4縮短向量34
3.3.5向量運算35
3.4工程實例—力和力矩41
3.5數組41
3.5.1數組的屬性42
3.5.2創建數組42
3.5.3訪問數組的元素43
3.5.4刪除數組的元素44
3.5. 5數組運算44
3.6工程實例—計算土壤體積50
本章小結52
特殊字符、保留字和函數52
自我測驗54
編程54
第4章執行控制57
4.1概念：代碼塊57
4.2條件語句的一般形式57
4.3 if語句58
4.3.1通用模板58
4.3.2 MATLAB實現59
4.3.3重要的概念60
4.4 switch語句61
4.4.1通用模板61
4.4.2 MATLAB實現62
4.5迭代的一般形式63
4.6 for循環63
4.6.1通用模板63
4.6. 2 MATLAB實現64
4.6.3索引實現方式65
4.6.4退出for循環65
4.7 while循環66
4.7.1通用模板66
4.7.2 MATLAB實現66
4.7.3 loop-and-a-half的實現67
4.7.4退出while循環68
4.8工程實例—計算液體的體積68
本章小結69
特殊字符、保留字和函數70
自我測驗70
編程71
第5章函數74
5.1概念：抽象和封裝74
5.2函數的黑盒視圖74
5.3 MATLAB實現75
5.3.1通用模板75
5.3.2定義函數75
5.3.3函數的保存和使用76
5.3.4函數的調用76
5.3.5可變數量的參數77
5.3. 6返回多個結果77
5.3.7輔助函數78
5.3.8 MATLAB函數中的封裝78
5.3.9全局變量79
5.4工程實例—測量固體79
本章小結81
特殊字符、保留字和函數81
自我測驗81
編程81
第6章字符串85
6.1概念：映射、類型轉換、分詞、分隔85
6.2 MATLAB實現86
6.2.1字符串的切片與連接87
6.2.2算術運算和邏輯運算87
6.2.3函數87
6.3類型轉換函數88
6.3.1將數字轉換為字符串88
6.3.2將字符串轉換為數字88
6.4字符串的運算90
6.4.1簡單的數據輸出：disp(…)函數90
6.4.2複雜的數據輸出90
6.4 .3字符串的比較91
6.5字符串數組92
6.6工程實例—加密93
本章小結95
特殊字符、保留字和函數95
自我測驗96
編程96
第7章元胞數組和結構體99
7.1概念：異構集合99
7.2元胞數組99
7.2.1元胞數組的創建99
7.2.2元胞數組的訪問100
7.2.3元胞數組的使用101
7.2.4元胞數組的處理102
7.3結構體103
7.3.1結構體的構造和訪問103
7.3.2構造函數104
7.4結構體數組106
7.4.1構建結構體數組106
7.4.2訪問結構體的元素107
7.4.3操作結構體109
7.5工程實例—建造一個建築物111
本章小結114
特殊字符、保留字和函數114
自我測驗114
編程115
第8章文件的輸入和輸出118
8.1概念：串行I/O118
8.2工作空間I/O119
8.3高#I/O函數119
8.3.1探索120
8.3.2電子表格120
8.3.3帶分隔符的文本文件121
8.4低級文件I/O122
8.4.1文件的打開與關閉123
8.4.2文本文件的讀取123
8.4.3讀取文本文件的例子123
8.4.4文本文件的寫入124
8.5工程實例—電子表格數據125
本章小結126
特殊字符、保留字和函數127
自我測驗127
編程127
第9章遞歸130
9.1概念：活動棧130
9.1.1棧130
9.1.2活動棧130
9.1.3函數實例131
9.2遞歸的定義131
9.3遞歸函數的實現132
9.4異常133
9.4.1早期的方法133
9.4.2異常處理的通用方法134
9.4.3 MATLAB實現134
9.5封裝函數136
9.6遞歸的例子137
9.6.1檢測回文138
9.6.2斐波那契數列138
9.6.3函數零點140
9.7工程實例—機器人手臂運動141
本章小結144
特殊字符、保留字和函數144
自我測驗144
編程145
第10章解決問題的原則147
10.1解決簡單問題147
10.2解題步驟148
10.3運算概述148
10.3.1基本算術運算148
10.3.2集合的插入148
10.3.3集合的遍歷149
10.3.4集合的創建150
10.3.5集合的映射150
10.3.6集合的過濾151
10.3.7集合的匯總151
10.3.8集合的搜索151
10.3 .9集合的排序152
10.4解決更大的問題152
10.5工程實例—處理地緣政治數據152
本章小結156
自我測驗157
編程157
第11章繪圖159
11.1基本繪圖159
11.1.1窗口—圖形的“容器”159
11.1.2調整圖形的簡單函數159
11.1.3一個窗口中的多個圖形—子圖160
11.1.4手動編輯圖形162
11.2二維繪圖162
11.2.1簡單圖形162
11.2.2繪圖選項163
11.2.3參數圖163
11.2.4其他二維繪圖功能164
11.3三維繪圖164
11.3.1線性三維圖165
11.3.2三維線性參數圖166
11.3.3其他三維繪圖功能167
11.4曲面圖167
11.4.1基本功能167
11.4 .2簡單的練習168
11.4.3三維參數曲面171
11.4.4旋轉體172
11.4.5其他三維曲面繪圖功能175
11.4.6組合曲面176
11.5操作繪圖數據176
11.6工程實例—地理數據的可視化176
11.6.1數據的分析176
11.6 .2數據的顯示177
本章小結178
特殊字符、保留字和函數179
自我測驗180
編程181
第12章矩陣183
12.1概念：行為抽象183
12.2矩陣運算183
12.2.1矩陣乘法183
12.2.2矩陣除法185
12.2 .3矩陣求冪185
12.3實現185
12.3.1矩陣乘法185
12.3.2矩陣除法186
12.4旋轉坐標系188
12.4.1二維旋轉188
12.4.2三維旋轉190
12.5聯立線性方程組的求解192
12.6工程實例194
12.6.1陶瓷的成分194
12.6.2電路分析195
本章小結196
特殊字符、保留字和函數196
自我測驗196
編程196
第13章圖像198
13.1圖像的性質198
13.2圖像類型199
13.2.1真彩色圖像199
13.2.2灰度圖像199
13.2.3顏色映射圖像199
13.2.4更好的圖像格式200
13.3讀取、顯示、編寫圖像200
13.4圖像處理200
13.4.1縮放圖像201
13.4.2圖像掩模201
13.4.3創建萬花筒205
13.4.4曲面圖片206
13.5工程實例—邊緣檢測208
本章小結210
特殊字符、保留字和函數210
自我測驗211
編程211
第14章聲音的處理213
14.1聲音的物理原理213
14.2記錄和回放213
14.3實現214
14.4時域操作214
14.4.1切割和連接聲音214
14.4.2音樂的背景216
14.4.3音頻的修改217
14.5快速傅里葉變換219
14.5.1背景219
14.5.2實現220
14.5.3簡單的頻譜分析221
14.6頻域操作223
14.7工程實例—音樂器225
本章小結226
特殊字符、保留字和函數227
自我測驗227
編程227
第15章數值方法229
15.1插值229
15.1.1線性插值229
15.1.2三次樣條插值231
15.1.3外推232
15.2曲線擬合233
15.2.1線性回歸233
15.2.2多項式回歸235
15.2.3應用236
15.3數值積分237
15.3.1完全積分的計算238
15.3.2連續函數的積分239
15.4數值微分240
15.5解析式的運算242
15.5.1解析式的積分242
15.5.2解析式的微分242
15.6實現242
15.7工程實例—調整器的音符243
本章小結244
特殊字符、保留字和函數245
自我測驗245
編程245
第16章排序248
16.1衡量算法成本248
16.1. 1具體的大O的例子248
16.1.2分析複雜的算法250
16.2數據排序算法250
16.2.1插入排序250
16.2.2冒泡排序251
16.2.3快速排序253
16.2.4歸併排序254
16.2.5基數排序256
16.3性能分析256
16.4排序算法的應用258
16.4.1使用sort(…)258
16.4.2插入排序258
16.4.3冒泡排序258
16.4.4快速排序258
16.4.5歸併排序259
16.4.6基數排序259
本章小結259
自我測驗259
第17章圖論的處理260
17.1隊列260
17.1.1隊列的性質260
17.1.2隊列的實現260
17.1.3優先隊列261
17.1 .4隊列的測試263
17.2圖265
17.2.1圖的例子265
17.2.2圖的處理265
17.2.3圖的創建266
17.2.4圖的遍歷268
17.2.5圖的搜索270
17.3 #小生成樹270
17.4圖的路徑搜索272
17.4.1算法272
17.4.2廣度優先搜索算法272
17.4.3 Dijkstra算法273
17.4.4近似算法275
17.4.5圖搜索算法的測試276
17.5工程應用277
17.5.1簡單的應用277
17.5.2複雜的應用278
本章小結278
編程278
附錄A MATLAB的特殊字符、保留字和函數279
附錄B ASCII字符集287
附錄C內部數字表示288
附錄D判斷題和填空題答案290
