2024春季 软件工程与计算1

课程信息

• 教师：钮鑫涛 (niuxintao@nju.edu.cn)
• 助教：
  • 理论助教：谢润烁 (xiersh@smail.nju.edu.cn)
  • 实验助教：丁旭行 (583634562@qq.com)
• 时间：周一 2-4节
• 地点：新教207
• QQ群：810644271（申请加入需提供院系、姓名、学号）
• 实验OJ：Seecoder
• 理论作业平台：SELearning
  • 选课码：2024
• 问答交流平台：Piazza，Access code：q97idso9ych
  • 如果没有Piazza账号，请先注册一个账号，填写邮箱和名字
    注意：名字填写完无法修改，如果希望实名的话就不要乱填了
  • 请先阅读《为什么我们要用Piazza？》，了解提问要注意什么

课程简介

上世纪初，罗素悖论(Russell’s paradox)成为了数理学家们头上的阴霾。为此，希尔伯特提出了著名的希尔伯特计划(Hilbert’s program)，其旨在给数学建立一个可靠的地基，使得一切定理都可基于该地基的公理体系推出。而对于所有体系内的命题，人们只需要“算”一下即可验证其正确与否。如果这个计划能成功，那么那个17世纪的天才“莱布尼茨”的梦将会成真！然而该计划被不世出的哥德尔不完备定理(Gödel’s incompleteness theorems)无情击碎。人们开始意识到数学并不完美，也开始真正审视什么是“计算”，以及计算的极限在哪。

彼时，有一位英国学者正在悠闲的躺在草地上休憩时，突然想到了一个形式化机制可以用于描述“计算”。正如他的英国老乡的万有引力彻底改变了物理世界一样，这个形式化机制——“图灵机”——改变了计算的世界。这位学者就是名震世界的阿兰·图灵(Alan Turing)。在这之后，人类历史上第一台电子计算机的诞生开启了信息时代，计算机的硬件和软件快速地发展，人类的计算能力被一次又一次的提升，这便有了如今的编程世界。我们将从这里开始我们的课程！

课程目标

1. 理解编程的本质，理解可计算性的基本理论
2. 掌握程序设计中的抽象思想
3. 熟悉一些编程范型，学习高阶函数、面向对象思想
4. 掌握python、Java语言的基本使用方法
5. 了解程序解释器的实现

参考资料

教材：

• Composing Programs by John DeNero
  大名鼎鼎的SICP(Structure and Interpretation of Computer Programs)的Python版，CS61A的课程材料

计算理论参考资料：

• 《自动机理论、语言和计算导论》(Introduction to Automata Theory, Languages and Computation)，John E. Hopcroft/Rajeev Motwani/Jeffrey D. Ullman著
• 《计算理论导引》(Introduction to the Theory of Computation)，Michael Sipser著

程序设计语言参考资料：

• 《流畅的python》，Luciano Ramalho著
• 《JAVA核心技术（两卷）》，Cay S. Horstmann著

课程安排

*代表为难度较高的材料，学有余力且感兴趣的同学可以去看看

理论作业

致谢（Acknowledgement）

感谢刘钦老师提供Seecoder作为本课程的课程OJ