通过一些耳熟能详的故事（例如格林童话，福尔摩斯，哈利波特，回到未来，绿野仙踪，等）来解释计算的本质，讲述一种系统化的问题求解思路。

本书致力于为读者提供一个关于故事和计算的新视角，希望读者欣赏这些故事中的计算内容，并且这种新颖的观点能激发读者对计算机科学的兴趣。全书分两篇：算法和语言。算法篇用《糖果屋》的故事讲述了计算与算法，用夏洛克·福尔摩斯的故事讲述了表示与数据结构，用印第安纳·琼斯的故事讲述了问题求解与其局限。语言篇用《飞跃彩虹》讲述了语言与语义，用《土拨鼠之日》讲述了控制结构与循环，用《回到未来》讲述了递归，用《哈利·波特》的故事讲述了类型与抽象。

前　　言Once Upon an Algorithm: How Stories Explain Computing当人们问起我的工作时，话题很快就转向了什么是计算机科学。说计算机科学是计算机的科学是一种误导（尽管严格来说并非不正确），因为大多数人会把计算机理解为个人计算机或笔记本计算机，并推断计算机科学家整天在构造硬件。其实，将计算机科学定义为对计算的研究只是在转移问题，因为它立即引出了计算是什么的问题。多年来，我逐渐意识到，仅仅通过介绍一个又一个的概念来教学并不是很有效，它太抽象了。现在，我通常首先将计算机科学描述为对系统性解决问题的研究。每个人都知道问题是什么，每个人也都理解问题的解。在通过一个例子解释了这个观点之后，我就有机会介绍算法的概念了，这使我能够指出计算机科学和数学之间的重要区别。大多数时候，我不需要谈论编程语言、计算机和相关的技术问题，但即使涉及这些问题，通过具体的问题也可以很容易地说明这些概念。本书是对这种方法的详细阐述。计算机科学是科学俱乐部的一名相对较新的成员，有时它似乎还没有赢得像物理、化学和生物等严肃科学学科那样的声望。想象一个涉及物理学家的电影场景。你可能会看到有人在讨论黑板上复杂的公式，或者穿着实验服做实验。这位物理学家是一位声誉卓著的科学家，他的知识受到珍视。现在想象一个涉及计算机科学家的类似场景。你可能会看到一个书呆子坐在一个黑暗、凌乱的房间里，眼睛紧盯着计算机屏幕。他疯狂地敲击键盘，可能是想破解一些代码或密码。在这两个场景中，他们都正在解决一个重要的问题，但是物理学家可能会对如何解决这个问题提供一些合理的解释，而计算机问题的解仍然是神秘的，往往是神奇的，而且太复杂了，导致无法向非专业人士解释。如果计算机科学对外行来说是无法解释的，还会有人尝试进一步了解或理解它吗？计算机科学的主题是计算，这是一种影响每个人的现象。我指的不仅仅是手机、笔记本计算机或互联网。想想折纸飞机、开车去上班、做饭，甚至是DNA转录（当你读这句话的时候在你的细胞中发生了数百万次的过程），这些都是计算—一种解决问题的系统方法的例子—尽管大多数人并不这样认为。科学使我们对自然界如何运作有了基本的了解，并为我们提供了可靠地建立这种知识的科学方法。适用于一般科学的东西也适用于计算机科学，特别是因为我们在众多不同情况下遇到了众多形式的计算。因此，对计算有基本理解就像具备物理、化学和生物基础知识一样，可以更好地理解这个世界，更有效地解决许多现实世界的问题。这方面的计算能力通常被称为计算思维。本书的一个主要目标是着重于计算的一般性质，进而强调计算机科学的广泛适用性。我希望这能激发人们对计算机科学更广泛的兴趣，使人们愿意对计算机科学有更多了解。我首先指出日常活动中的计算，然后通过大家熟知的故事解释相应的计算机科学概念。日常情景取自一个典型的工作日：早上起床，吃早餐，上下班，工作场所的情节，预约医生，午后的爱好活动，晚餐，晚上反思一天的事件。这些小插曲都将引出书中的一章。然后，这些章节用七个流行的故事解释了计算的概念。每个故事贯穿2或3章，围绕计算机科学的一个主题展开讨论。本书分两篇：算法和语言。它们是计算概念所依赖的两个主要支柱。表1概述了本书要讲的故事和它们所说明的计算机科学概念。　　　　　　　　表1　本书中的故事故事 　　　　　　　　　　章 　　　主题第一篇 《糖果屋》　　　　　1、2　　 计算与算法　　　　 夏洛克·福尔摩斯　3、4　　　表示与数据结构　　　　 印第安纳·琼斯 5、6、7　　问题求解与其局限第二篇 《飞跃彩虹》　　　　8、9 　　语言与语义　　　　 《土拨鼠之日》　　10、11　　控制结构与循环　　　　 《回到未来》　　　 12、13　　递归　　　　 《哈利·波特》 14、15　　类型与抽象我们都喜欢好故事。故事给予我们安慰、希望和力量。它们向我们讲述这个世界，让我们意识到我们面临的问题，有时还会提出解决方案。故事也可以为我们的生活提供指导。当你思考故事教给我们的东西时，你可能会想到爱、冲突、人类的状况，但我还会想到计算。当莎士比亚笔下的朱丽叶问及名字意味着什么时，她谈到了一个关于表示的重要问题。阿尔贝·加缪的《西西弗斯的神话》提出了如何面对生活的荒谬以及如何发现永无止境的计算的问题。故事有多层意义，它们通常包括一个计算层。本书努力揭开这一层面纱，并为读者提供一个关于故事和计算的新视角。我希望读者能欣赏这些故事中的计算内容，并且这种新颖的观点能激发读者对计算机科学的兴趣。

马丁·埃尔维格（Martin Erwig）俄勒冈州立大学电子工程和计算机科学学院计算机科学教授。主要研究领域包括：语言设计和特定领域语言、函数式编程、可视化语言。他是Journal of Visual Languages and Computing的副主编，还是PEPM、SLE和EUSES指导委员会成员。

目　　录Once Upon an Algorithm: How Stories Explain Computing译者序前言致谢引言 1第一篇　算法计算与算法——《糖果屋》 10第1章　理解计算之路 13第2章　走一遍：计算真正发生的时候 21表示与数据结构——夏洛克·福尔摩斯 28第3章　符号的秘密 30第4章　侦探笔记：事后从犯 39问题求解与其局限——印第安纳·琼斯 49第5章　寻找完美的数据结构 52第6章　解决排序 66第7章　难解的任务 77第二篇　语言语言与语义——《飞跃彩虹》 88第8章　语言多棱镜 90第9章　寻找正确的语气：声音的意义 101控制结构与循环——《土拨鼠之日》 108第10章　揉搓，冲洗，重复 111第11章　结局不一定圆满 120递归——《回到未来》 128第12章　事半功倍 131第13章　只是解释的问题 144类型与抽象——《哈利·波特》 153第14章　魔法类型 156第15章　鸟瞰：从细节到抽象 166