CMU的计算机课程#

15-112：主要是用Python入门，大一上学期或高中生推荐学习的课程；
15-213/15-513 ：CMU镇校神课，推荐《深入理解计算机系统》+视频+习题，进行系统性学习
15-122：命令式编程，CMU使用的是C语言（以及C0语言）
15-319/15-619/15-719：云计算，这门课是互联网企业的在职程序员也非常推荐去学习的课程；
15-410：操作系统
15-411：编译原理
15-418/15-618：计算机体系结构
15-440/15-640/15-740：分布式系统，是互联网企业程序员最为推荐的课程之一。
15-441：计算机网络
15-445/15-645/15-745：数据库系统
15-451/15-651/15-751：算法设计与分析

官方指定必修核心课程#

07-128 First Year Immigration Course 新生入学交流课 ☆
15-122 Principles of Imperative Computation 命令式编程C语言（需先修15-112的Python课）★
15-150 Principles of Functional Programming 函数式编程 ★★
15-210 Parallel and Sequential Data Structures and Algorithms 数据结构与算法 ★★★
15-213 Introduction to Computer Systems 深入理解计算机系统 ★★★★★★
15-251 Great Ideas in Theoretical Computer Science 伟大的计算机科学理论★★★
15-451 Algorithm Design and Analysis 算法设计与分析 ★★★

以下为官方比较推荐的核心课程教学安排，你可以参考一下它们的教学进度：

大一上学期课程#

大一上学期需要学好Python、C语言、离散数学、微积分以及一些人文科学课，还有新生入学交流、CMU计算机介绍等。

15-112: Fundamentals of Programming and Computer Science

课程地址：Fundamentals of Programming，

主要是学Python编程语言。虽然不是必修核心课程，但是学15-122时需要先修这门课。15-112是全美5大名课之一。

盘点美国名校计算机专业的5大名课

15-122 Principles of Imperative Computation命令式语言编程

课程地址：https://www.cs.cmu.edu/~15122/home.shtml，

前置课程为15-112，官方强烈建议同步学习15-151。这门课主要是学C语言和Unix命令，主要掌握三方面的知识：计算机思维、编程技巧以及数据结构和算法。

15-151 Mathematical Foundations of Computer Science计算机科学中的数学

课程地址：15-151 and 21-128, Fall 2020

主要的参考教材是《纯数学的无穷递降An infinite descent into pure mathematics》，这本书没有中文版，英文版下载链接如下。这本书有600多页，书名虽然听起来很高大上，但是内容却很简单，国内高中数学的难度。备选的书籍有《Everything You Always Wanted To Know About Mathematics》以及《Mathematical Thinking: Problem-Solving and Proofs》。

infdesc.pdf Everything You Always_Wanted_To_Know_About_Mathematics.pdf Mathematical Thinking_Problem_Solving_and_Proofs.pdf

不习惯看英文的，推荐阅读一下MIT的教材《计算机科学中的数学》

21-120 Differential & Integral Calculus

课程地址：Math 21-120, Spring 2016, Calculus

微积分，参考教材是James Stewart的《Calculus: Early Transcendentals, 8th edition》

76-101 Interpretation and Argument 理解与争论

课程地址：http://www.andrew.cmu.edu/course/76-101AA/

就是甩一堆文章让你看以及每周会有一些主题演讲与讨论，主要是关于科学、计算机科学方面的观点、文章。

fa21-pathway-2-course-descriptions-dzw.pdf

15-131 计算机科学家的一些实战经验

课程地址：Great Practical Ideas for Computer Scientists

这门课只有2个学分，主课一般都是9到12个学分，属于选修，主要是掌握Linux的一些操作，如编辑器Emacs、命令行、Git、Latex、Bash、包管理、Makefiles以及React Native等，相当于是教一些计算机的基础操作。

大一下学期课程#

以前15-213是放在大一下学期的，现在放到大二上学期来学了，大一下学期需要选修两门大课，一门科学/工程课，一门人文/艺术课。

15-150 Principles of Functional Programming 函数式编程

课程地址：15-150

CMU使用的是SML编程语言来教函数式编程

15-251 Great Theoretical Ideas in Computer Science 计算机科学的一些伟大理论

课程地址：https://www.cs.cmu.edu/~15251/

主要是讲计算机科学里面有里程碑意义的理论，比如状态机、图灵机、哥德尔不完全定理、NP完全问题、密码学等。

21-122 Integration, Differential Equations, and Approximation

继续学习大一上学期的微积分教材

大二上学期

15-213/15-513 Introduction to Computer Systems 计算机系统导论★★★★★★

课程地址：Introduction to Computer Systems

需学习前置课程15-122，也就是C语言。这门课是CMU的招牌课程，使用的教材是大名鼎鼎的CSAPP《深入理解计算机系统》，也是国内计算机专业想学习国外课程最为推荐的一门课。《深入理解计算机系统》也是哈工大、北大等名校计算机专业的指定教材。

深入理解计算机系统（原书第3版）

这门课的教学视频有很多个版本值得推荐，如：

【精校中英字幕】2015 CMU 15-213 CSAPP 深入理解计算机系统课程视频_哔哩哔哩_bilibili
21-241 Matrices and Linear Transformations

线性代数

大二下学期#

这个学期官方推荐的主修课只有15-210，也就是数据结构与算法，其余需要你自选4门主修课，其中一门为计算机科学15-** 的课程，一门科学工程课、一门人文艺术课，还有一门任意自选。

15-210 Parallel and Sequential Data Structures and Algorithms数据结构与算法

课程地址：Parallel and Sequential Data Structures and Algorithms

这门课不怎么对外公开，内容都在这门课自建的一套交互式软件体系diderot里面。

大三上学期#

这个学期官方推荐的主修课只有15-451这门课，其余需要你自选4门主修课，其中一门为概率论、一门计算机科学15-** 的课程，一门技术交流课，还有一门任意自选。

15-451 Algorithm Design and Analysis算法设计与分析★★★★

课程地址：15-451

前置课程课程为15-210数据结构与算法以及15-251计算机科学的一些伟大理论。这门课使用的参考书特别多，主要推荐的是以下两本《算法导论》以及《算法设计》，其余的参考书都比较老（算法几十年都在保质期），国内没有出版，也不太好找，这里就不全部收集了。

算法导论（原书第3版）/计算机科学丛书

算法设计 [美] 乔恩·克莱因伯格（Jon Kleinberg）

以下为计算机专业选修方向#

通常情况国内计算机专业本科主要是学软件系统方向，结合国内计算机专业学习情况，一般来说除了官方指定的必修课程以外，还建议学软件系统方向的课程。

AI人工智能#

如果你是程序员，或者非211、985计算机名校，基本上这些课程可以都不必学习，因为这些方向找工作很看学校、学历。

10-315 Introduction to Machine Learning 计算学习导论

课程地址：10-315: ML

11-411/11-611 Natural Language Processing 自然语言处理

课程地址：http://demo.clab.cs.cmu.edu/NLP/

11-485/11-785 Introduction to Deep Learning 深度学习导论

课程地址：11-785 Deep Learning

15-281 Artificial Intelligence: Representation and Problem Solving 人工智能

课程地址：15-281: AI

15-386/15-686 Neural Computation 神经计算

课程地址：https://www.cnbc.cmu.edu/~tai/nc19.html

16-384 Robot Kinematics and Dynamics 机器人动力学

课程地址：16-384: Robot Kinematics and Dynamics

16-385 Computer Vision 计算机视觉

课程地址：16-385 Computer Vision, Spring 2020

跨领域选修#

比较建议选修人机交互、计算机安全、软件工程、计算复杂性、计算机图形学的课程，尤其是软件工程，可以说是程序员找工作必修。

02-251 Great Ideas in Computational Biology 计算生物学
05-391 Designing Human Centered Software 人机交互
15-322 Introduction to Computer Music 计算机音乐导论
15-330 Introduction to Computer Security 计算机安全
15-455 Undergraduate Complexity Theory 计算复杂性
15-462 Computer Graphics 计算机图形学
17-313 Foundations of Software Engineering 软件工程基础

逻辑/编程语言理论#

关于编程语言本身，国内开设这方面课程的学校比较少，部分学校会有形式语言与自动机理论相关的课程。

15-312 Foundations of Programming Languages 程序语言理论基础
15-314 Programming Language Semantics 程序语言的语义学
15-316 Software Foundations of Security and Privacy 软件安全与隐私基础
15-317 Constructive Logic 构造逻辑
15-414 Bug Catching: Automated Program Verification 计算机自动化验证
15-424 Logical Foundations of Cyber-Physical Systems网络物理系统的逻辑基础
17-355 Program Analysis 程序分析
80-413 Category Theory 范畴论

软件系统方向#

软件系统方向的课程非常推荐国内计算机专业的学生学习。

15-410 Operating System Design and Implementation 操作系统 ★★★★★
15-411 Compiler Design 编译原理 ★★★★★
15-418 Parallel Computer Architecture and Programming 计算机体系结构 ★★★★★
15-440 Distributed Systems 分布式理论 ★★★★★★
15-441 Networking and the Internet 计算机网络 ★★★★★
15-445 Database Systems 数据库系统 ★★★★★

课程资料整理与说明

15-410 Operating System Design and Implementation 操作系统 ★★★★★

课程地址：https://www.cs.cmu.edu/~410/

参考教材为Silberschatz的《操作系统概念Operating System Concepts》，目前已经出到第10版，国内目前有第9版的翻译（用第6版-10版都可以）。

15-411 Compiler Design 编译原理 ★★★★★

课程地址：15-411

15-418/15-618 Parallel Computer Architecture and Programming 计算机体系结构 ★★★★★

课程地址：15-418/15-618: Parallel Computer Architecture and Programming, Spring 2021

这门课有本科课程15-418和研究生课程15-618，推荐的教材有《计算机体系结构：量化研究方法》、《大规模并行处理器程序设计》（目前没有中文版）、Jason Sanders等所著的书《CUDA By Example an Introduction to General Purpose GPU Programming》、David E. Culler《 Parallel Computer Architecture: A Hardware/Software Approach》

15-440/15-640 Distributed Systems 分布式理论 ★★★★★★

课程地址：Distributed Systems

分布式理论除了有本科15-440的课程，还有15-640研究生的课程，全套课程是大厂程序员最值得学习的一门课。15-440 推荐的教材有《计算机网络：系统方法》、《Unix环境高级编程》、《UNIX网络编程卷1 套接字联网API》、《操作系统概念》

15-640推荐的教材有四本，这里找到了两本：

《Distributed Systems: Principles and Paradigms》，作者Andrew S. Tanenbaum出版过“神书”《现代操作系统》以及国内其他影印版书《计算机网络》、《操作系统设计与实现》；这本书本文附上了电子书下载地址。
《分布式系统：概念与设计》，这本书也是计算机专业最为推荐的一本书；

Tannenbaum-distributed_systems_principles_and_paradigms_2nd_edition.pdf