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第1篇 计算机概述与程序设计初步 3

引言 3

第1章 计算机系统概述 5

1.1 计算与计算工具 5

1.2 计算机发展简史 8

1.3 计算机应用 13

1.4 计算机的基本原理与组成 16

1.5 计算机系统 22

习题 27

第2章 程序设计语言概述 29

2.1 语言的演化 29

2.2 构建和运行程序 32

2.3 语言的分类 34

习题 41

第3章 程序设计语言初步 42

3.2 数据类型 43

3.1 标识符 43

3.3 变量 44

3.4 常量 46

3.5 输入和输出（I/O） 47

3.6 表达式 48

3.7 语句 50

3.8 函数 54

3.9 C语言程序实例 56

习题 58

第4章 算法设计方法 60

4.1 算法的概念 60

4.1.1 程序设计的目的 60

4.1.2 算法的概念 60

4.1.3 计算机算法及其特性 61

4.2 算法的3种基本结构 65

4.3 算法的描述方法 67

4.3.1 用自然语言描述算法 68

4.3.2 用流程图描述算法 68

4.3.3 用N-S流程图描述算法 71

4.3.4 伪代码描述算法 75

4.3.5 用计算机语言描述算法 77

4.4 结构化程序设计方法 78

4.5 算法设计实例研究 83

习题 90

第5章 子程序设计 91

5.1 子程序概述 91

5.1.1 引入子程序的目的 91

5.1.2 子程序的控制和调用机制 92

5.2 子程序的定义与执行 93

5.3 子程序的参数机制 94

5.4 子程序设计实例 95

习题 96

第6章 递归算法设计（一） 98

6.1 递归的概念 98

6.2 递归过程 100

6.3 递归算法的设计要点 104

习题 105

第2篇 抽象与模型，从实际到理论 109

引言 109

第7章 计算机中数的表示与编码理论 112

7.1 信息论初步 112

7.2 计算机中的数制 115

7.3 计算机中数据的表示法 118

7.4 计算机中的其他编码 123

习题 124

第8章 计算机运算基础（数理逻辑初步） 125

8.1 命题逻辑 126

8.2 谓词逻辑 136

8.3 计算机中的加法运算 138

8.4 计算机中的逻辑运算 141

习题 143

第9章 计算机工作原理与可编程结构模型 145

9.1 计算机程序的执行 145

9.2 可编程结构模型定义 147

9.3 可编程结构工作原理 149

9.4 可编程结构的连接和组合 150

9.5 再谈计算机系统 151

第10章 图灵机与计算模型 154

10.1 图灵机模型概述 154

10.2 关于计算 160

10.3 有限状态自动机基本概念和理论 162

10.4 实例研究（一） 165

10.5 实例研究（二） 169

10.6 有限状态自动机的应用 175

习题 182

第11章 形式语言 183

本章序言 183

11.1 形式语言的定义 184

11.2 文法 186

11.3 推导与句型、句子 190

11.4 实例 191

习题 192

第3篇 算法＋数据结构＝程序 195

引言 195

第12章 数据结构的理论基础 197

12.1 集合 197

12.1.1 集合的定义 197

12.1.2 集合之间的关系 198

12.1.3 集合的运算 199

12.2 关系 202

12.2.1 序偶 202

12.2.2 笛卡儿积 202

12.2.3 二元关系 203

12.2.4 二元关系R上的关系集 204

12.2.5 二元关系的性质 204

12.3 函数 206

12.3.1 函数的定义 206

12.3.3 逆函数和复合函数 207

12.3.2 函数的性质 207

习题 208

第13章 简单数据类型 209

13.1 整型 209

13.2 字符类型 211

13.3 枚举类型 213

13.4 实数类型 214

14.1 数组类型 216

第14章 构造型数据类型 216

14.2 记录类型 224

14.3 指针 226

14.4 文件 234

习题 242

第15章 线性数据结构 244

15.1 线性表的逻辑结构 245

15.2 线性表的存储结构 245

15.3 线性表的操作 248

15.4 线性表的基本操作实现 249

15.5 算法设计实例 253

第16章 递归算法设计（二） 257

16.1 汉诺塔问题 257

16.2 回溯算法设计 261

习题 266

第4篇 计算学科导论与学科知识体系 269

引言 269

17.1 计算学科的定义及根本问题 270

第17章 计算学科的科学问题 270

17.2 计算学科中的典型问题及其相关内容 274

第18章 计算学科中的3个学科形态 281

第19章 计算学科中的14个主领域 285

附录A 模拟电梯系统程序设计 293

A.1 任务说明书 293

A.2 程序设计步骤 297

A.3 需要提交的文档 298

A.4 系统接口和程序总体结构 299

参考文献 301