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第1篇 文化与社会篇 3

第1章 计算机的发展 3

1.1 计算工具的发展 3

1.1.1 手动式计算工具 3

1.1.2 机械式计算工具 3

1.1.3 机电式计算工具 7

1.1.4 电子计算机 8

1.1.5 新型计算工具 9

1.2 电子计算机的发展及趋势 10

1.2.1 电子计算机的发展 10

1.2.2 中国计算机的发展 12

1.2.3 计算机的发展特点 14

1.2.4 计算模式的演变 15

1.2.5 计算机的应用 17

习题1 22

第2章 IT产业、社会与职业道德 23

2.1 著名的IT公司 23

2.1.1 著名的计算机公司 23

2.1.2 著名的互联网公司 30

2.2 著名的计算机科学家 36

2.3 计算机领域著名的学术组织与奖项 41

2.3.1 著名的学术组织 41

2.3.2 著名的计算机奖项 44

2.4 计算机的社会影响 46

2.4.1 计算机相关的知识产权 46

2.4.2 隐私问题 48

2.4.3 计算机系统的安全和防护 49

2.4.4 网络安全 52

2.5 职业道德 54

习题2 55

第2篇 系统基础篇 59

第3章 数据表示 59

3.1 数据的分层表示 59

3.1.1 现实世界层 59

3.1.2 信息世界层 59

3.1.3 高级语言层 62

3.1.4 机器层 62

3.1.5 物理层 62

3.2 信息世界层的数据表示 62

3.2.1 数据结构定义 62

3.2.2 数据抽象 63

3.2.3 线性结构 64

3.2.4 树形结构 66

3.2.5 图形结构 66

3.3 高级语言层的数据表示 67

3.3.1 常量 67

3.3.2 变量 67

3.3.3 函数 67

3.3.4 表达式 68

3.3.5 数据类型 68

3.4 机器层的数据表示 69

3.4.1 数值型数据的表示 69

3.4.2 非数值型数据的表示 71

习题3 74

第4章 计算机系统 76

4.1 计算机组成及工作原理 76

4.2 计算机主要硬件组成 77

4.2.1 CPU 77

4.2.2 存储器 78

4.2.3 输入输出设备 81

4.2.4 总线 88

4.2.5 主板 90

4.3 计算机主要软件组成 93

4.3.1 软件定义与分类 93

4.3.2 软件安装、升级和卸载 94

4.4 操作系统与文件 95

4.4.1 操作系统 95

4.4.2 文件 99

4.5 软件开发基础 101

4.5.1 语言 101

4.5.2 平台及组件开发 105

4.5.3 软件生命周期 107

习题4 109

第5章 网络基础 110

5.1 计算机网络基础 110

5.1.1 定义 110

5.1.2 分类 112

5.1.3 基本工作原理 116

5.2 Internet基础 123

5.2.1 Internet发展 123

5.2.2 Internet技术 126

5.2.3 因特网的接入 129

5.2.4 因特网主要服务 131

5.3 Web基础知识 134

5.3.1 Web核心技术 134

5.3.2 Web浏览器 136

习题5 137

第3篇 计算理论篇 141

第6章 计算与算法理论 141

6.1 计算理论 141

6.1.1 计算的定义 141

6.1.2 计算模型 142

6.2 算法理论 144

6.2.1 算法基本概念 144

6.2.2 算法的表示 145

6.2.3 算法分析 148

6.3 程序设计 150

6.3.1 程序设计基本概念 150

6.3.2 程序基本结构 151

6.3.3 程序的过程单元 153

6.4 常用算法 155

习题6 162

第7章 问题求解 163

7.1 问题求解的一般过程 163

7.2 计算机领域的典型问题 164

7.2.1 图论问题 164

7.2.2 算法复杂性问题 166

7.2.3 计算智能问题 170

7.2.4 并发控制问题 173

7.2.5 分布式计算问题 174

习题7 174

第8章 计算思维 176

8.1 计算思维概述 176

8.1.1 计算思维产生 176

8.1.2 计算思维定义 178

8.1.3 计算思维特性和作用 179

8.1.4 计算思维的培养 180

8.2 新的计算模式 181

8.2.1 搜索 181

8.2.2 群体智慧 182

8.2.3 物联网、移动互联网与云计算 183

8.2.4 普适计算与服务计算 185

8.3 新兴交叉学科 186

8.3.1 计算社会学 186

8.3.2 计算生物学 187

8.3.3 计算经济学 188

8.3.4 计算广告学 189

习题8 190

第4篇 知识体系和方法论篇 193

第9章 计算机专业知识体系 193

9.1 大学生素质和能力的培养 193

9.1.1 综合素质 193

9.1.2 应具备的能力 194

9.2 计算机专业理论知识体系和实践教学体系 196

9.2.1 计算机学科的发展 196

9.2.2 计算机专业教学背景 196

9.2.3 计算机专业理论知识体系 204

9.2.4 计算机科学与技术专业实践教学体系 210

习题9 212

第10章 计算机学科方法论 213

10.1 计算机学科的定义 213

10.1.1 计算的本质 213

10.1.2 计算机学科的根本问题 213

10.2 计算机学科的方法论 214

10.2.1 计算机学科方法论的定义 214

10.2.2 计算机学科方法论的主要内容 214

10.3 计算机学科的三个过程 215

10.4 计算机学科的核心概念 218

10.5 计算机学科中的数学方法 222

10.5.1 数学的基本特征 222

10.5.2 数学方法的作用 222

10.5.3 数学中的证明方法 223

10.5.4 递归方法和迭代方法 224

10.5.5 随机数和蒙特卡洛方法 225

10.5.6 公理化方法 226

10.5.7 形式化方法 227

10.6 计算机学科中的系统科学方法 227

10.6.1 系统科学的基本概念 227

10.6.2 系统科学遵循的一般原则 229

10.6.3 常用的几种系统科学方法 231

习题10 231

参考文献 232