數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計與原理

定　價：￥24.00

作　者：	馮建華，周立柱編著
出版社：	清華大學(xué)出版社
叢編項：	清華大學(xué)計算機系列教材
標(biāo)　簽：	數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

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ISBN：	9787302088110	出版時間：	2004-07-01	包裝：	簡裝本
開本：	26cm	頁數(shù)：	242	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計與原理本書主要講述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計與原理，第1章到第6章主要介紹數(shù)據(jù)庫的設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法，包括數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計，相關(guān)的模型主要介紹了實體-聯(lián)系模型和關(guān)系模型。第7章和第8章主要介紹數(shù)據(jù)庫的底層存儲結(jié)構(gòu)和索引的細節(jié)，側(cè)重于文件組織、文件結(jié)構(gòu)和索引結(jié)構(gòu)。第9章到第11章主要介紹數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心技術(shù)：包括查詢處理、事務(wù)管理、并發(fā)控制和故障恢復(fù)等。第12章和第13章主要介紹數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的擴展和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究進展以及當(dāng)前出現(xiàn)的一些新的有關(guān)數(shù)據(jù)庫研究的課題和應(yīng)用領(lǐng)域。本書可作為高等院校計算機專業(yè)本科生的數(shù)據(jù)庫課程的教材，也可以作為其他科技人員和高校教師的參考書。馮建華，男，山西運城人，1967年8月出生，副教授，現(xiàn)在清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系軟件研究所工作。1986年從運城康杰中學(xué)考入清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系，1991年免試推薦直讀清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系工學(xué)碩士研究生，1993年碩士畢業(yè)后留校工作至今，期間曾作為技術(shù)顧問在聯(lián)合國國際原子能機構(gòu)（1AEA，位于奧地利首都維也納）工作近兩年時間。現(xiàn)正在攻讀清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系在職博士學(xué)位。主要研究方向為：數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉儲、XMI。數(shù)據(jù)庫和WWW環(huán)境下的信息處理。曾參加了兩項國家863項目的開發(fā)工作，負責(zé)一項國家973項目的子課題"萬維網(wǎng)上的數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)倉儲和知識發(fā)現(xiàn)的有效算法與軟件系統(tǒng)"的研究工作。目前正在率領(lǐng)一個小組開發(fā)NativeXMLDatabaseManagementSystem。參與了計算機系兩個大項目："玉溪卷煙廠信息管理與決策支持系統(tǒng)"和"聯(lián)合國IAEA技術(shù)合作局工作流系統(tǒng)"的設(shè)計與開發(fā)工作。目前已在國內(nèi)核心期刊和國際會議上發(fā)表論文3多篇，其中被EI收錄的十多篇。完成的數(shù)據(jù)庫教材主要有《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計與原理》和《SQl。Server數(shù)據(jù)庫原理：設(shè)計與實現(xiàn)》。周立柱，清華大學(xué)計算機系教授，博士生導(dǎo)師。197年畢業(yè)于清華大學(xué)自動控制系，1983年在加拿大多倫多大學(xué)獲計算機科學(xué)碩士學(xué)位。目前是國家教育部科技委委員；國家教育部計算機專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任委員；中國計算機學(xué)會數(shù)據(jù)庫專業(yè)委員會副主任委員。目前主要從事的研究方向為：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)字化圖書館，Web與海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)等。序清華大學(xué)計算機系列教材已經(jīng)出版發(fā)行了近3種，包括計算機專業(yè)的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)等課程的教材；覆蓋了計算機專業(yè)大學(xué)本科和研究生的主要教學(xué)內(nèi)容。這是一批至今發(fā)行數(shù)量很大并贏得廣大讀者贊譽的書籍，是近年來出版的大學(xué)計算機教材中影響比較大的一批精品。該系列教材的作者都是我熟悉的教授與同事，他們長期在第一線擔(dān)任相關(guān)課程的教學(xué)工作，是一批很受大學(xué)生和研究生歡迎的任課教師。編寫高質(zhì)量的大學(xué)（研究生）計算機教材，不僅需要作者具備豐富的教學(xué)經(jīng)驗和科研實踐，還需要對相關(guān)領(lǐng)域科技發(fā)展前沿的正確把握和了解。正因為該系列教材的作者們具備了這些條件，才有了這批高質(zhì)量優(yōu)秀教材的出版。可以說，教材是他們長期辛勤工作的結(jié)晶。系列教材出版發(fā)行以來，無論從其發(fā)行的數(shù)量、讀者的反映、已經(jīng)獲得的許多國家級與省部級的獎勵以及在各個高等院校教學(xué)中所發(fā)揮的作用上，都可以看出該系列教材所產(chǎn)生的社會影響與效益。計算機科技發(fā)展異常迅速、內(nèi)容更新很快。作為教材，一方面要反映本領(lǐng)域基礎(chǔ)性、普遍性的知識，保持內(nèi)容的相對穩(wěn)定性；另一方面，又需要跟蹤科技的發(fā)展，及時地調(diào)整和更新內(nèi)容。該系列教材都能按照自身的需要及時地做到這一點，如《計算機組成與結(jié)構(gòu)》一書十年中共發(fā)行了三版，其他如《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等也都已發(fā)行了第二版，使教材既保持了穩(wěn)定性，又達到了先進性的要求。該系列教材內(nèi)容豐富、體系結(jié)構(gòu)嚴謹、概念清晰、易學(xué)易懂，符合學(xué)生的認識規(guī)律，適合于教學(xué)與自學(xué)，深受廣大讀者的歡迎。系列教材中多數(shù)配有豐富的習(xí)題集和實驗，有的還配備多媒體電子教案，便于學(xué)生理論聯(lián)系實際地學(xué)習(xí)相關(guān)課程。隨著我國進一步的開放，我們需要擴大國際交流，加強學(xué)習(xí)國外的先進經(jīng)驗。在大學(xué)教材建設(shè)上，我們也應(yīng)該注意學(xué)習(xí)和引進國外的先進教材。但是，計算機系列教材的出版發(fā)行實踐以及它所取得的效果告訴我們，在當(dāng)前形勢下，編寫符合國情的具有自主版權(quán)的高質(zhì)量教材仍具有重大意義和價值。它與前者不僅不矛盾，而且是相輔相成的。我希望今后有更多、更好的我國優(yōu)秀教材的出版。前言長期以來各大學(xué)在從事計算機系本科生的數(shù)據(jù)庫系列課程的教學(xué)實踐中，我們感覺到在教材方面普遍存在著兩個方面的問題，一是教材更新的速度慢，不能充分反映當(dāng)前數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展以及擴展研究進展；二是教學(xué)內(nèi)容相對簡單，學(xué)生常常感覺到?jīng)]有真正學(xué)到有關(guān)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心知識?；谝陨显颍迦A大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系軟件所的數(shù)據(jù)庫研究課題組在多年數(shù)據(jù)庫系列課程教學(xué)的基礎(chǔ)上，并根據(jù)對本科生數(shù)據(jù)庫大學(xué)本科課程教學(xué)內(nèi)容的改革的精神，編寫了這本書。本書包含13章。第1章到第6章是有關(guān)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的內(nèi)容，主要介紹數(shù)據(jù)庫的設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）在實際工作中的應(yīng)用。其中包括數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計，相關(guān)的模型主要介紹了實體-聯(lián)系模型和關(guān)系模型。第7章和第8章是有關(guān)數(shù)據(jù)存儲的內(nèi)容，主要介紹數(shù)據(jù)庫的底層存儲結(jié)構(gòu)和索引的細節(jié)，側(cè)重于文件組織、文件結(jié)構(gòu)和索引結(jié)構(gòu)。第9章到第11章是有關(guān)DBMS內(nèi)核的內(nèi)容，主要介紹數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心技術(shù)：包括查詢處理、事務(wù)管理、并發(fā)控制和故障恢復(fù)等。第12章和第13章是有關(guān)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)擴展和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的前沿研究的內(nèi)容，主要介紹數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的擴展和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的學(xué)術(shù)研究進展，以及當(dāng)前出現(xiàn)的一些新的有關(guān)數(shù)據(jù)庫研究的課題和應(yīng)用領(lǐng)域。本書主要由馮建華負責(zé)編寫，齊暢和孫靜負責(zé)本書教學(xué)用例的設(shè)計，周立柱對全書進行了審閱。在編寫過程中，作者參考了國內(nèi)外有關(guān)數(shù)據(jù)庫技術(shù)的書刊和文獻資料，尤其是本書所列的參考教材、參考書及其他參考資料，以及清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系的論文及科研成果報告。但是由于數(shù)據(jù)庫技術(shù)及其擴展研究正處在蓬勃發(fā)展的階段，新的文獻資料搜集的還很不完整。限于水平和經(jīng)驗，書中難免會有缺點和不足，懇請讀者給予批評指正。本書的編寫得到作者所在的數(shù)據(jù)庫課題研究小組其他成員和清華大學(xué)出版社的大力支持，在此表示衷心的感謝。

作者簡介

　　周立柱，清華大學(xué)計算機系教授，博士生導(dǎo)師。1970年畢業(yè)于清華大學(xué)自動控制系，1983年在加拿大多倫多大學(xué)獲計算機科學(xué)碩士學(xué)位。目前是國家教育部科技委委員；國家教育部計算機專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任委員；中國計算機學(xué)會數(shù)據(jù)庫專業(yè)委員會副主任委員。目前主要從事的研究方向為：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)字化圖書館，Web與海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)等。

圖書目錄

1  引言
  1.1  數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的產(chǎn)生
  1.1.1  數(shù)據(jù)管理的進展
  1.1.2  文件處理系統(tǒng)
  1.1.3  數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
  1.2  數(shù)據(jù)視圖
  1.2.1  數(shù)據(jù)抽象
  1.2.2  實例和模式
  1.2.3  數(shù)據(jù)獨立性
  1.3  數(shù)據(jù)模型
  1.3.1  數(shù)據(jù)模型的分類
  1.3.2  實體—聯(lián)系模型
  1.3.3  面向?qū)ο竽Ｐ?br />  1.3.4  關(guān)系模型
  1.3.5  網(wǎng)狀模型
  1.3.6  層次模型
  1.4  數(shù)據(jù)庫語言
  1.4.1  數(shù)據(jù)定義語言
  1.4.2  數(shù)據(jù)操縱語言
  1.5  事務(wù)管理
  1.5.1  問題的提出
  1.5.2  事務(wù)的定義
  1.5.3  事務(wù)管理器
  1.5.4  并發(fā)控制管理器
  1.6  存儲管理
  1.7  數(shù)據(jù)庫用戶
  1.8  數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
  1.8.1  查詢處理器部件
  1.8.2  存儲管理器部件
  1.8.3  必要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
  1.9  商業(yè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
  1.9.1  Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
  1.9.2  Sybase數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
  1.9.3  Microsoft與IBM數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
  小結(jié)
  習(xí)題
2  實體聯(lián)系模型
  2.1  基本概念
  2.1.1  實體集與屬性
  2.1.2  屬性類型的劃分
  2.1.3  聯(lián)系集與屬性
  2.2  E-R模型設(shè)計中的問題
  2.2.1  用實體集還是用屬性
  2.2.2  用實體集還是用聯(lián)系集
  2.2.3  用二元聯(lián)系集還是n元聯(lián)系集
  2.3  映射約束
  2.3.1  映射基數(shù)
  2.3.2  映射基數(shù)與聯(lián)系集的屬性位置
  2.3.3  存在依賴
  2.4  碼
  2.4.1  碼的作用
  2.4.2  實體集的碼
  2.4.3  聯(lián)系集的碼
  2.5  實體—聯(lián)系圖
  2.5.1  E-R圖的主要構(gòu)件
  2.5.2  E-R圖的作用與好處
  2.5.3  E-R圖舉例
  2.6  弱實體集
  2.6.1  基本概念
  2.6.2  分辨符
  2.6.3  弱實體集的E-R圖
  2.6.4  數(shù)據(jù)庫設(shè)計中弱實體集的處理.
  2.7  擴展E-R特性
  2.7.1  特殊化
  2.7.2  概括
  2.7.3  聚集
  2.8  數(shù)據(jù)庫的E-R模式設(shè)計
  2.8.i  E-R模式設(shè)計的主要任務(wù)
  2.8.2  E-R模式設(shè)計中的問題
  2.9  將E-R模式轉(zhuǎn)換為表
  2.9.1  為什么要將E-R模式轉(zhuǎn)換為表
  2.9.2  用表表示強實體集
  2.9.3  用表表示弱實體集
  2.9.4  用表表示聯(lián)系集
  2.9.5  用表表示多值屬性
  2.9.6  用表表示概括
  2.9.7  用表表示聚集
  小結(jié)
  習(xí)題
3  關(guān)系模型
  3.1  關(guān)系數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)
  3.1.1  基本概念
  3.1.2  數(shù)據(jù)庫模式
  3.1.3  碼
  3.1.4  查詢語言
  3.2  關(guān)系代數(shù)
  3.2.1  選擇運算
  3.2.2  投影運算
  3.2.3  并運算
  3.2.4  集合差運算
  3.2.5  笛卡兒積運算
  3.2.6  命名運算
  3.2.7  關(guān)系代數(shù)的形式化定義
  3.2.8  集合交運算
  3.2.9  自然連接運算
  3.2.10  除運算
  3.2.11  賦值運算
  3.3  關(guān)系演算
  3.3.1  元組關(guān)系演算
  3.3.2  域關(guān)系演算
  3.3.3  表達式的安全性與等價性
  3.4  擴展關(guān)系代數(shù)運算
  3.4.1  廣義投影
  3.4.2  外連接
  3.4.3  聚集函數(shù)
  3.4.4  分組聚集
  3.5  數(shù)據(jù)庫的修改
  3.5.1  刪除
  3.5.2  插入
  3.5.3  更新
  3.6  視圖
  3.6.1  什么是視圖
  3.6.2  視圖的使用
  3.6.3  實體化視圖
  小結(jié)
  習(xí)題
4  SQL
  4.1  背景
  4.1.1  SQL的起源
  4.1.2  SQL的標(biāo)準
  4.1.3  結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL
  4.2  基本結(jié)構(gòu)
  4.2.1  SeleCt—rOm—Where
  4.2.2  更名操作
  4.2.3  字符串操作
  4.3  集合操作
  4.4  聚集函數(shù)
  4.4.1  SQL中的聚集函數(shù)
  4.4.2  分組聚集
  4.5  空值
  4.5.1  空值的測試
  4.5.2  空值對SQL表達式的影響
  4.6  嵌套子查詢
  4.6.1  集合成員資格的確認
  4.6.2  集合的比較
  4.6.3  集合基數(shù)的測試
  4.?  派生關(guān)系
  4.8  視圖
  4.9  數(shù)據(jù)庫的修改
  4.9.1  刪除
  4.9.2  插入
  4.9.3  更新
  4.10  關(guān)系的連接
  4.10.1  連接類型和條件
  4.10.2  舉例
  4.11  SQL DDL
  4.11.1  SQL中的域類型
  4.11.2  SQL的模式定義
  4.11.3  模式的刪除與修改
  4.12  嵌入式SQL
  4.13  其他SQL特性
  小結(jié)
  習(xí)題
5  完整性約束與模式分解
  5.1  域約束
  5.2  參照完整性
  5.2.1  基本概念
  5.2.2  E—R模型中的參照完整性
  5.2.3  數(shù)據(jù)庫的修改
  5.2.4  SQL中的參照完整性
  5.3  斷言
  5.4  觸發(fā)器
  5.5  函數(shù)依賴
  5.5.1  基本概念
  5。5.2  舉例
  5.5.3  函數(shù)依賴集的閉包
  5.5.4  ArmstrOng公理
  5.6  碼與范式
  5.7  關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計
  5.8  模式分解
  5.8.1  問題的提出
  5.8.2  無損連接分解
  5.8.3  規(guī)范化
  小結(jié)
  習(xí)題
6  數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計
  6.1  數(shù)據(jù)庫設(shè)計的六階段
  6.1.1  數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程
  6.1.2  數(shù)據(jù)庫的三級模式
  6.2  數(shù)據(jù)庫的物理組織
  6.3  數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計
  6.4  數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)
  6.5  數(shù)據(jù)的存取路徑
  6.6  物理設(shè)計的相關(guān)因素
  小結(jié)
  習(xí)題
7  存儲結(jié)構(gòu)和文件結(jié)構(gòu)
  7.1  物理存儲介質(zhì)：
  7.1.1  三級存儲體系
  7.1.2  磁盤
  7.1.3  RAID
  7.1.4  第三級存儲
  7.2  文件組織
  7.2.1  定長記錄
  7.2.2  變長記錄
  7.3  文件中記錄的組織
  7.3.1  堆文件組織
  7.3.2  ／頃序文件組織
  7.3.3  散列文件組織
  7.3.4  簇集文件組織
  7.4  數(shù)據(jù)字典的存儲
  7.4.1  關(guān)系的元數(shù)據(jù)
  7.4.2  用戶的元數(shù)據(jù)
  7.4.3  統(tǒng)計數(shù)據(jù)和描述數(shù)據(jù)
  7.4.4  索引的元數(shù)據(jù)
  7.4.5  系統(tǒng)表
  小結(jié)
  習(xí)題
8  索引和散列
  8.1  基本概念
  8.1.1  基本的索引結(jié)構(gòu)
  8.1.2  評價索引的標(biāo)準
  8.2  順序索引
  8.2.1  索引順序文件
  8.2.2  多級索引
  8.2.3  索引的更新
  8.2.4  輔助索引
  8.3  B+樹索引文件
  8.3.1  B+樹索引結(jié)構(gòu)
  8.3.2  B+樹索引的缺點
  8.3.3  B+樹上的查詢
  8.3.4  B+樹的更新
  8.3.5  B+樹文件組織
  8.4  散列文件組織
  8.4.1  散列文件的操作
  8.4.2  散列函數(shù)
  8.4.3  桶溢出控制
  8.5  散列索引
  8.6  J頃序索引和散列的比較
  8.7  SQL中索引的定義
  8.8  多碼訪問
  小結(jié)
  習(xí)題
9  查詢處理
  9.1  查詢處理的過程
  9.1.1  語法分析與翻譯器
  9.1.2  查詢優(yōu)化器
  9.1.3  執(zhí)行引擎
  9.2  關(guān)系代數(shù)表達式的轉(zhuǎn)換
  9.2.1  等價規(guī)劃
  9.2。2  表達式轉(zhuǎn)換舉例
  9.3  查詢代價的度量
  9.3.1  查詢處理的代價
  9.3.2  代價模型
  9.3.3  用于估計代價的統(tǒng)計信息
  9.4  實現(xiàn)關(guān)系運算的算法代價
  9.4.1  選擇運算
  9.4.2  連接運算
  9.5  表達式的求值方法
  9.5.1  實體化計算方法
  9.5.2  流水線計算方法
  9.6  查詢優(yōu)化
  9.7  查詢優(yōu)化器的構(gòu)造
  小結(jié)
  習(xí)題
10  事務(wù)
  10.1  事務(wù)的概念
  10.1.1  背景知識
  10.1.2  事務(wù)的特性
  10.2  事務(wù)的狀態(tài)
  10.2.1  基本術(shù)語
  10.2.2  抽象事務(wù)模型
  10.3  原子性和持久性的實現(xiàn)
  10.4  事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行
  10.4.1  為什么要并發(fā)執(zhí)行
  10.4.2  調(diào)度
  10.5  調(diào)度的可串行化
  10.5.1  調(diào)度中指令的可交換性
  10.5.2  沖突可串行化
  10.5.3  視圖可串行化。；.
  10.6  調(diào)度的可恢復(fù)性
  10.7  隔離性的實現(xiàn)
  10.8  SQL中事務(wù)的定義
  10.9  沖突可串行化的判定
  10.9.1  判定方法
  10.9.2  優(yōu)先圖
  10.9.3  舉例
  小結(jié)
  習(xí)題
11  并發(fā)控制
  11.1  封鎖協(xié)議
  11.1.1  鎖
  11.1.2  基本的封鎖協(xié)議
  11.1.3  基本封鎖協(xié)議的問題
  11.1.4  兩階段封鎖協(xié)議
  11.1.5  加強的兩階段封鎖協(xié)議
  11.1.6  商用DBMS中封鎖協(xié)議的實現(xiàn)
  11.2  樹形協(xié)議
  11.2.1  樹形協(xié)議的提出
  11.2.2  樹形協(xié)議內(nèi)容
  11.3  時間戳排序協(xié)議
  11.3.1  時間戳
  11.3.2  時間戳排序協(xié)議
  11.3.3  ThOmas寫規(guī)則
  11.4  有效性檢查協(xié)議
  11.5  多粒度機制
  11.6  多版本機制
  11.7  死鎖處理
  11.7.1  死鎖問題
  11.7.2  死鎖預(yù)防
  11.7.3  死鎖檢狽0與恢復(fù)
  11.8  插入與刪除
  11.8.1  刪除
  11.8.2  插入
  小結(jié)
  習(xí)題
12  數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
  12.1  集中式系統(tǒng)
  12.2  客戶川艮務(wù)器系統(tǒng)
  12.3  并行系統(tǒng)
  12.4  分布式系統(tǒng)
  小結(jié)
  習(xí)題
13  數(shù)據(jù)倉庫
  13.1  數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展
  13.2  數(shù)據(jù)倉庫
  13.2.1  數(shù)據(jù)倉庫的概念
  13.2.2  數(shù)據(jù)倉庫的結(jié)構(gòu)
  13.2.3  數(shù)據(jù)倉庫的特點
  13.3  數(shù)據(jù)集市
  13.4  數(shù)據(jù)倉庫的開發(fā)過程
  13.5  基于數(shù)據(jù)倉庫的決策支持系統(tǒng)的解決方案
  小結(jié)
  習(xí)題
附錄  清華大學(xué)本科生課程概況
參考文獻