计算机科学与技术导论PDF电子书下载

第1章　计算机科学与技术概述 1

1.1　计算机概论 1

1.1.1　什么是计算机 1

1.1.2　计算机的发展概述 1

1.1.3　计算机的特点和分类 5

1.2　计算机科学与技术学科概论 6

1.3　计算机科学学科方法简介 7

1.3.1　计算机科学学科的工作流程方式 7

1.3.2　计算机科学学科的核心概念 7

1.3.3　计算机科学学科的形态 9

1.4　计算机科学的典型问题简介 11

1.4.1　哲学家共餐问题 12

1.4.2　生产者与消费者问题 12

1.4.3　八皇后问题 13

1.4.4　九宫排定问题 13

1.5　计算机科学的特点、发展规律和趋势 13

1.5.1　计算机科学的特点 14

1.5.2　计算机科学的发展规律 14

1.5.3　计算机科学的发展趋势 14

1.6.1　培养的规格和目标 15

1.6　计算机科学与技术专业人才培养 15

1.6.2　课程体系简介 17

本章小结 21

习题 21

第2章　编码、数据和数据存储 24

2.1　二进制位、位运算和位存储 24

2.1.1　布尔运算 24

2.1.2　门、触发器和二进制存储 26

2.1.3　二进制位的其他存储技术 28

2.2.1　文本的表示 29

2.2　信息的位模式表示 29

2.2.2　数值的表示 31

2.2.3　图像的表示 31

2.2.4　声音的表示 32

2.3　主存储器 32

2.3.1　存储器结构 32

2.3.2　辅助存储器 33

2.4　二进制系统 34

2.4.1　二进制数 34

2.4.2　带符号二进制数的代码表示 35

2.4.3　数的定点表示和浮点表示 38

2.5.1　进位记数制 39

2.5　其他数制 39

2.5.2　数制之间的转换 40

2.6　数据压缩 42

2.6.1　通用数据压缩方法 42

2.6.2　图像的压缩 43

2.7　大容量存储器 44

2.7.1 磁盘 44

2.7.2 光盘 45

2.7.3　磁带 46

2.8　计算机网络通信差错 47

2.8.2　海明码 48

2.8.1　奇偶校验码 48

本章小结 50

习题 50

第3章　计算机数据运算基础 52

3.1　数字逻辑与集成电路 52

3.1.1　数字信号与数字电路 52

3.1.2　基本逻辑运算 53

3.1.3　常用的复合逻辑运算 56

3.1.4　逻辑代数 58

3.1.5　集成电路 60

3.2.1　冯·诺伊曼体系结构 61

3.2　存储程序式计算机的基本结构与工作原理 61

3.2.2　运算器的组成 62

3.2.3　控制器的组成 64

3.2.4　主机的运行原理 65

3.2.5　微型计算机的基本结构 67

3.3 指令 68

3.4　总线与主板 70

3.4.1 总线 70

3.4.2　主板 73

3.5.1 输入设备 75

3.5　I/O设备 75

3.5.2　输出设备 76

3.6　计算机的系统结构 80

3.6.1　并行处理的概念 80

3.6.2　流水线处理机系统 81

3.6.3　并行处理机系统 82

3.6.4　多处理机系统 82

本章小结 83

习题 83

4.1.2　计算机语言的分类 86

4.1.1　什么是计算机语言 86

第4章　程序设计语言 86

4.1　程序设计语言及其发展 86

4.1.3　计算机语言的分代 89

4.1.4　常见的高级语言 89

4.2　程序设计语言的数据定义 90

4.2.1 数据类型 90

4.2.2　常量和变量 93

4.2.3　运算符和表达式 94

4.2.4　常量和变量的使用 95

4.3.1　注释语句 96

4.3　程序设计语言的语句简介 96

4.3.2　输入输出语句 97

4.3.3　控制语句 97

4.3.4　函数和过程 99

4.3.5　高级语言程序例子 101

4.4　程序设计语言的实现 102

4.4.1　程序的编译 102

4.4.2　程序的连接 103

4.4.3　程序的执行 103

4.4.4　软件开发包 103

4.5.1 对象 104

4.5　面向对象程序设计概念 104

4.5.3　类 105

4.5.4 面向对象的基本特征 105

4.5.2　消息 105

4.6　常用程序设计语言 107

4.6.1　常用编程语言简介 107

4.6.2　面向对象编程语言简介 108

4.6.3　面向人工智能的语言简介 109

4.6.4　编程语言的未来发展 110

4.7　程序设计风格 110

4.7.2　数据说明 111

4.7.1　程序内部的文档 111

4.7.3　语句结构 112

4.7.4　输入和输出 112

4.7.5　程序效率 112

本章小结 113

习题 113

第5章　数据组织与算法 116

5.1　数据结构基础 116

5.1.1　基本概念 116

5.1.2　基本数据结构 118

5.1.4　指针 121

5.1.3　静态结构和动态结构 121

5.2　数据类型 122

5.2.1　用户自定义数据类型 122

5.2.2　抽象数据类型 123

5.3　数据结构的实现 124

5.3.1　线性表的存储 124

5.3.2　二叉树的存储 125

5.4.1　算法的定义 127

5.4.2　简单算法举例 127

5.4　算法 127

5.4.3　算法的特性 128

5.5　算法的描述 129

5.5.1 算法的自然语言描述 129

5.5.2　算法的框图描述 130

5.5.3　算法的伪代码描述 133

5.6　算法中的递归结构 135

5.6.1 递归描述 135

5.6.2　递归控制 135

5.6.3 递归的应用 136

5.7.1　关于问题求解的几点说明 137

5.7　算法与问题求解 137

5.7.2　问题求解的方法 138

5.7.3　过程调用与程序 139

5.7.4　模块化程序设计 140

5.8　算法的有效性和正确性 141

5.8.1　算法的有效性 141

5.8.2　算法的正确性 142

5.9　算法实现的一个实例 143

5.9.1 问题建模和数据结构分析 143

5.9.2　算法分析与设计 144

习题 146

本章小结 146

第6章　数学与计算机科学 149

6.1　数学与计算机科学的关系 149

6.1.1　数学是计算机科学的基础 149

6.1.2　数学的基本特征 150

6.1.3　数学方法的定义 150

6.1.4　数学方法的作用 151

6.1.5　数学中的证明方法 151

6.1.6　公理化方法 153

6.1.7 形式化方法 154

6.2　计算机学科中的系统科学方法 155

6.2.1　系统科学的基本思想 155

6.2.2　系统科学的基本概念 155

6.2.3　系统科学遵循的一般原则 156

6.3 计算机学科中的数学基础知识简介 157

6.3.1　集合论 157

6.3.2　数理逻辑 158

6.3.3 图论简介 160

6.3.4　数值计算方法 161

6.3.5　数值计算方法中的误差 162

6.3.6　密码学 163

6.3.7　人工神经网络及其应用 165

本章小结 167

习题 167

第7章　软件工程 170

7.1　软件工程学科 170

7.1.1　软件的发展与问题 170

7.1.2　软件工程的基本概念 172

7.1.3　有关软件的错误观点 173

7.2.1　软件的传统开发阶段 174

7.2　软件生命周期 174

7.2.2　软件开发过程模型 175

7.3　模块化 178

7.3.1　有效的模块设计 178

7.3.2　耦合性 179

7.3.3　内聚性 180

7.3.4　耦合性与内聚性的联系 181

7.4　软件开发方法 181

7.4.1　结构化方法 181

7.4.3　面向对象的方法 182

7.4.2　面向数据结构的方法 182

7.5　软件测试 183

7.5.1　软件测试的目标与原则 183

7.5.2　黑盒和白盒测试法 185

7.5.3　测试的过程与步骤 186

7.5.4　测试自动化 186

7.6　文档编制 187

7.6.1　文档的作用与分类 187

7.6.2　文档编制的质量要求 189

7.6.3　文档的保管及维护 189

7.7　CASE工具 190

7.8　软件工程师的职业道德 190

本章小结 191

习题 192

第8章　计算机软件系统 195

8.1　操作系统概述 195

8.1.1　操作系统的概念 195

8.1.2　操作系统的发展 196

8.1.3　操作系统的特征 199

8.1.4　常见的操作系统 200

8.2　操作系统的功能 201

8.2.1　CPU管理 201

8.2.2　存储器管理 204

8.2.3 文件管理 206

8.2.4　设备管理 208

8.2.5　并发管理 210

8.2.6　用户接口 213

8.3 应用软件简介 214

8.3.1 应用软件的分类 214

8.3.2 应用软件的常规使用方法 215

8.4　基本应用软件 216

8.4.1　文字处理软件 216

8.4.2　电子表格处理软件 217

8.5.1　图像处理软件 218

8.4.3　文稿演示处理软件 218

8.5　专用软件 218

8.5.2　音频与视频处理软件 219

8.5.3　网页制作软件 221

8.5.4　各种实用工具软件 222

8.5.5　虚拟现实和专家系统等新兴应用 229

8.6　信息系统简介 231

8.6.1　事务处理系统简介 231

8.6.2　管理信息系统简介 231

8.6.3　决策支持系统简介 232

8.6.4　管理支持系统简介 233

本章小结 234

习题 234

第9章　网络基础和技术 238

9.1 概述 238

9.1.1　计算机网络的定义 238

9.1.2　计算机网络的功能 238

9.1.3　计算机网络的发展 239

9.1.4　计算机网络的分类 241

9.1.5　网络体系结构 243

9.2.1 基本概念 244

9.2　数据通信基础 244

9.2.2　数据传输 245

9.2.3　传输介质 247

9.2.4　数据交换 249

9.3　局域网 250

9.3.1　局域网结构 250

9.3.2　局域网络通信设备 250

9.3.3　常用局域网 252

9.3.4　局域网常用服务 252

9.3.5 高速局域网 253

9.4.1　广域网结构 254

9.4　广域网 254

9.4.2　路由器 255

9.4.3　广域网传输方式 255

9.4.4　TCP/IP协议 256

9.5　Internet及其应用 257

9.5.1 IP地址 258

9.5.2　域名 260

9.5.3　万维网和HTML 260

9.5.4　电子邮件 261

9.5.5 电子论坛 263

9.5.6　FTP 264

9.6　计算机网络领域的主要研究内容和发展趋势 264

9.6.1　主要研究内容 264

9.6.2　发展趋势 265

本章小结 266

习题 266

第10章　数据库系统 269

10.1　数据库系统简介 269

10.1.1　数据库系统概述 269

10.1.2　数据模型 272

10.1.3　数据库系统结构 274

10.2　关系模型 275

10.2.1　关系模型概述 276

10.2.2　关系的性质 276

10.3　SQL简介 276

10.3.1　SQL语言的主要特点 277

10.3.2　SQL语言的分类 277

10.4　数据库完整性 278

10.4.1　完整性的类型 278

10.4.3　完整性控制 279

10.5　数据库的安全性 279

10.4.2　完整性约束条件 279

10.5.1　计算机安全性概论 280

10.5.2　数据库安全性控制 280

10.6　数据库技术的发展 281

10.6.1　数据库技术三个发展阶段 281

10.6.2　面向对象数据库 282

10.6.3　数据库技术与其他相关技术的结合 284

本章小结 288

习题 288

11.1.1　Windows XP的基本操作 291

第11章　计算机应用基础 291

11.1　Windows基本操作 291

11.1.2　Windows XP资源管理器 299

11.1.3　Windows XP的系统设置 302

11.1.4　Windows XP的附件 308

11.1.5　Windows XP综合实验 309

11.2　Word基本操作 309

11.2.1　Word的操作界面 310

11.2.2　Word的基本操作 310

11.2.3　Word的排版 314

11.2.4　Word的图文混排 315

11.2.6　Word的综合实例 316

11.2.5　Word的表格处理 316

11.3　Excel基本操作 318

11.3.1　Excel的操作界面 318

11.3.2　Excel工作表的操作 319

11.3.3　Excel的公式与函数 320

11.3.4　Excel的数据图表化 323

11.3.5　Excel的数据管理与统计 324

11.4　PowerPoint基本操作 325

11.4.1　PowerPoint演示文稿的建立 325

11.3.6　Excel单元格格式设置 325

11.4.2　演示文稿的动画技术、超级链接和多媒体 326

11.4.3　PowerPoint综合实例 327

11.5　网络基本操作 328

11.5.1　IE浏览器的使用 328

11.5.2　Outlook Explorer的配置与使用 329

11.5.3　局域网组建配置 330

本章小结 332

习题 333

附录　部分常用文件扩展名列表 336

参考文献 339