Colin Adams，1983年于美国威斯康星大学麦迪逊分校获得博士学位，现为美国威廉姆斯学院数学系Thomas T.Read教授。其研究领域包括纽结理论及其应用、双曲3维流形等，已经发表了40多篇有关此领域的论文。
　　Robert Franzosa，1984年于美国威斯康星大学麦迪逊分校获得博士学位，现为美国缅因大学数学系教授。其研究领域包括动力系统、拓扑学在地理信息系统中的应用，已经发表了多篇有关此领域的论文。他于2003年获得了缅因大学总统杰出教育奖。

　　《拓扑学基础及应用》分为两部分，前七章作为第一部分，介绍了拓扑学这门重要的、充满魅力的课程的基本内容；后七章作为第二部分，论述了拓扑学的概念在各领域的作用和意义，这些领域包括数字图像处理，遗传工程、地理信息系统、机器人学、医学（心脏搏动模型）、生物化学、化学、经济学、化学图论、电子线路设计和宇宙学等。
　　《拓扑学基础及应用》特点
　　在展开内容时，先提供一个简短的、引人人胜的背景知识介绍，为引进有关的概念作铺垫，并激发读者学习和以后进一步钻研的兴趣。
　　提供了许多例子和插图，并用生动的语言深入浅出地阐述了这门通常被认为是很抽象的、很艰深的、望而生畏的数学课程。
　　注重启发学生的思维，有利于科学独创性的培养。
　　除了反映拓扑学广泛应用的动态外，还为数学教学改革提供了范例。
　　《拓扑学基础及应用》通过大量例子和插图，用生动的语言深入浅出地阐述了拓扑学这门重要的、充满魅力的数学课程。《拓扑学基础及应用》分为两部分，前七章作为第一部分，介绍了拓扑学这门课程的基本内容；后七章作为第二部分，论述了拓扑学的概念在其他数学领域、科学以及工程方面的作用和意义。
　　《拓扑学基础及应用》作为拓扑学的入门课程，适用于对拓扑学及其应用感兴趣的各专业本科生与研究生。

　　引论
　　0.1 拓扑学是什么以及如何应用
　　拓扑学是所有数学学科中最活跃的一个领域。按照传统的说法，拓扑学（与代数学及分析学一起）被认为是基础数学的三大领域之一。近年来，由于许多数学家和科学家把拓扑学的概念用于模拟或理解现实世界的结构和现象，拓扑学又成了应用数学的一个重要组成部分。在本书中，我们按以下两个方面来介绍拓扑学：一是作为一门基础学科的传统方法；二是作为应用工具的一种有价值的来源。按照应用的观点，我们发现拓扑学既对现实世界的问题产生影响，又影响着其他数学领域的种种成果。
　　拓扑学脱胎于几何学，推广了它的某些观念，并抛弃了出现在其中的某些结构。从字面上看，“拓扑学”这个词意味着关于配置与定位的研究。拓扑学研究形状及其性质、变形和它们之间的映射，以及把它们组合起来的构形。
　　拓扑学通常被称为“橡皮胶布几何学”。在传统的几何学中，把像圆周、三角形、平面和多面体这样的物体当作刚体，明确定义了点与点之间的距离，以及棱与面之间的角度。但是，拓扑学与距离以及角度是不相关的。如果物体是由橡皮做的，能够变形。我们允许物体弯曲、扭转、拉伸、收缩，或者相互变形，但是我们不允许物体撕裂。在图0.1中，我们看到4种形状，从几何透视来说它们是不同的。而在拓扑学中却认为它们是等价的。其中任何一种，如果由橡皮制作，那么就可以变形为其余每一种。
　　在图0.2中，我们看到两个物体（环面与球面）在拓扑学中是不同的。按照拓扑学的任何方式，都不能把一个球面变形为环面，因而按拓扑学的眼光，这两种曲面是不等价的。

译者序
前言
第0章 引论1
0.1 拓扑学是什么以及如何应用1
0.2 历史一瞥5
0.3 集合及其运算6
0.4 欧几里得空间9
0.5 关系11
0.6 函数13

第1章 拓扑空间16
1.1 开集与拓扑学的定义16
1.2 拓扑的基19
1.3 闭集26
1.4 拓扑学应用举例29

第2章 内部、闭包与边界37
2.1 集合的内部与闭包37
2.2 极限点40
2.3 集合的边界44
2.4 在地理信息系统中的一个应用46

第3章 构建新的拓扑空间51
3.1 子空间拓扑51
3.2 积拓扑54
3.3 商拓扑58
3.4 有关商空间的更多例子64
3.5 构形空间与相空间68

第4章 连续函数与同胚73
4.1 连续性73
4.2 同胚80
4.3 机器人学的正向运动学映射88

第5章 度量空间93
5.1 度量93
5.2 度量与信息98
5.3 度量空间的性质102
5.4 可度量化107

第6章 连通性111
6.1 建立连通性的第一种途径111
6.2 用连通性区分拓扑空间117
6.3 介值定理121
6.4 道路连通性126
6.5 自动导向装置130

第7章 紧致性134
7.1 开覆盖与紧致空间134
7.2 度量空间中的紧致性140
7.3 极值定理145
7.4 极限点紧致性150
7.5 单点紧化153

第8章 动力系统与混沌157
8.1 函数迭代157
8.2 稳定性163
8.3 混沌169
8.4 复杂动力系统的简单人口模型175
8.5 混沌蕴涵对初始条件的敏感依赖性180

第9章 同伦与度理论183
9.1 同伦183
9.2 圆函数、度与收缩186
9.3 在心脏搏动模型中的一个应用190
9.4 代数学基本定理193
9.5 再论拓扑空间的区分195
9.6 再论度198

第10章 不动点定理及其应用205
10.1 布劳威尔不动点定理205
10.2 在经济学中的一个应用208
10.3 卡库塔尼不动点定理214
10.4 博弈论与纳什均衡219

第11章 嵌入226
11.1 嵌入的一些结论226
11.2 若尔当曲线定理231
11.3 数字拓扑和数字图像处理236

第12章 纽结242
12.1 合痕和纽结243
12.2 赖德迈斯特运动与环绕数249
12.3 纽结多项式253
12.4 在生物化学与化学中的应用257

第13章 图论与拓扑学263
13.1 图263
13.2 化学图论268
13.3 图的嵌入272
13.4 交叉数与厚度278

第14章 流形与宇宙学284
14.1 流形285
14.2 欧拉示性数与紧致曲面的分类292
14.3 3维流形299
14.4 宇宙的几何结构307
14.5 宇宙是哪一种流形311
进一步阅读材料314
参考文献316