计算机科学概论 第10版PDF电子书下载

第0章 绪论 1

0.1 算法的作用 1

0.2 计算机器的由来 2

0.3 算法的科学 6

0.4 抽象 7

0.5 学习大纲 7

0.6 社会影响 8

0.7 社会问题 10

课外阅读 11

第1章 数据存储 12

1.1 位和位存储 12

1.1.1 布尔运算 12

1.1.2 门和触发器 13

1.1.3 十六进制记数法 16

1.2 主存储器 17

1.2.1 存储器结构 17

1.2.2 存储器容量的度量 18

1.3 海量存储器 19

1.3.1 磁学系统 20

1.3.2 光学系统 22

1.3.3 闪存驱动器 22

1.3.4 文件存储及检索 23

1.4 用位模式表示信息 24

1.4.1 文本的表示 24

1.4.2 数值的表示 25

1.4.3 图像的表示 26

1.4.4 声音的表示 27

1.5 二进制系统 29

1.5.1 二进制记数法 29

1.5.2 二进制加法 30

1.5.3 二进制中的小数 31

1.6 整数存储 32

1.6.1 二进制补码记数法 33

1.6.2 余码记数法 35

1.7 小数的存储 37

1.7.1 浮点记数法 37

1.7.2 截断误差 38

1.8 数据压缩 40

1.8.1 通用的数据压缩技术 40

1.8.2 图像压缩 41

1.8.3 音频和视频压缩 43

1.9 通信差错 44

1.9.1 奇偶校验位 44

1.9.2 纠错编码 45

复习题 46

社会问题 49

课外阅读 50

第2章 数据操控 51

2.1 计算机体系结构 51

2.1.1 CPU基础知识 51

2.1.2 存储程序概念 52

2.2 机器语言 53

2.2.1 指令系统 53

2.2.2 一种演示用的机器语言 54

2.3 程序执行 57

2.3.1 程序执行的一个例子 59

2.3.2 程序与数据 61

2.4 算术／逻辑指令 62

2.4.1 逻辑运算 62

2.4.2 循环移位及移位运算 64

2.4.3 算术运算 65

2.5 与其他设备的通信 66

2.5.1 控制器的作用 66

2.5.2 直接内存存取 67

2.5.3 握手 68

2.5.4 流行的通信媒介 68

2.5.5 通信速率 68

2.6 其他体系结构 69

2.6.1 流水线 69

2.6.2 多处理器计算机 70

复习题 71

社会问题 75

课外阅读 76

第3章 操作系统 77

3.1 操作系统的历史 77

3.2 操作系统的体系结构 80

3.2.1 软件概述 80

3.2.2 操作系统组件 81

3.2.3 系统启动 83

3.3 协调机器的活动 85

3.3.1 进程的概念 85

3.3.2 进程管理 85

3.4 处理进程问的竞争 87

3.4.1 信号量 87

3.4.2 死锁 89

3.5 安全性 90

3.5.1 来自机器外部的攻击 91

3.5.2 来自机器内部的攻击 91

复习题 93

社会问题 95

课外阅读 95

第4章 组网及因特网 96

4.1 网络基础 96

4.1.1 网络分类 96

4.1.2 协议 97

4.1.3 网络互连 99

4.1.4 进程间通信的方法 101

4.1.5 分布式系统 102

4.2 因特网 102

4.2.1 因特网体系结构 103

4.2.2 因特网编址 104

4.2.3 因特网应用 106

4.3 万维网 109

4.3.1 万维网实现 109

4.3.2 HTML 110

4.3.3 XML 113

4.3.4 客户端和服务器端的活动 114

4.4 因特网协议 115

4.4.1 因特网软件的分层方法 115

4.4.2 TCP/IP协议簇 118

4.5 安全性 120

4.5.1 入侵的形式 120

4.5.2 防护和对策 121

4.5.3 加密 123

4.5.4 网络安全的法律途径 124

复习题 126

社会问题 128

课外阅读 129

第5章 算法 130

5.1 算法的概念 130

5.1.1 概览 130

5.1.2 算法的正式定义 130

5.1.3 算法的抽象本质 131

5.2 算法的表示 132

5.2.1 原语 132

5.2.2 伪代码 134

5.3 算法的发现 138

5.3.1 问题求解的艺术 138

5.3.2 入门 140

5.4 迭代结构 142

5.4.1 顺序搜索法 142

5.4.2 循环控制 144

5.4.3 插入排序算法 147

5.5 递归结构 150

5.5.1 二分搜索算法 150

5.5.2 递归控制 155

5.6 有效性和正确性 156

5.6.1 算法有效性 156

5.6.2 软件验证 159

复习题 162

社会问题 166

课外阅读 167

第6章 程序设计语言 168

6.1 历史回顾 168

6.1.1 早期程序设计语言 168

6.1.2 独立并超越机器 170

6.1.3 程序设计范型 171

6.2 传统的程序设计概念 174

6.2.1 变量和数据类型 175

6.2.2 数据结构 177

6.2.3 常量和字面量 178

6.2.4 赋值语句 179

6.2.5 控制语句 180

6.2.6 注释 182

6.3 过程单元 183

6.3.1 过程 184

6.3.2 参数 185

6.3.3 函数 188

6.4 语言实现 189

6.4.1 翻译过程 189

6.4.2 软件开发包 194

6.5 面向对象程序设计 195

6.5.1 类和对象 195

6.5.2 构造器 198

6.5.3 附加特性 199

6.6 程序设计中的并发活动 200

6.7 说明性程序设计 202

6.7.1 逻辑推演 202

6.7.2 Prolog 204

复习题 206

社会问题 209

课外阅读 210

第7章 软件工程 211

7.1 软件工程学科 211

7.2 软件生命周期 213

7.2.1 周期是个整体 213

7.2.2 传统的开发阶段 214

7.3 软件工程方法 216

7.4 模块化 217

7.4.1 模块的实现 217

7.4.2 耦合 220

7.4.3 内聚 221

7.4.4 信息隐藏 222

7.4.5 构件 222

7.5 行业工具 223

7.5.1 较老的工具 223

7.5.2 统一建模语言 224

7.5.3 设计模式 228

7.6 质量保证 229

7.6.1 质量保证的范围 229

7.6.2 软件测试 230

7.7 文档编制 231

7.8 人机界面 232

7.9 软件所有权和责任 234

复习题 236

社会问题 238

课外阅读 239

第8章 数据抽象 241

8.1 数据结构基础 241

8.1.1 数组 241

8.1.2 表、栈和队列 241

8.1.3 树 242

8.2 相关概念 244

8.2.1 抽象 244

8.2.2 静态结构与动态结构 244

8.2.3 指针 245

8.3 数据结构的实现 245

8.3.1 数组的存储 245

8.3.2 表的存储 248

8.3.3 栈和队列的存储 250

8.3.4 二叉树的存储 252

8.3.5 数据结构的操作 255

8.4 一个简短案例的研究 256

8.5 定制的数据类型 260

8.5.1 用户自定义数据类型 260

8.5.2 抽象数据类型 261

8.6 类和对象 263

8.7 机器语言中的指针 264

复习题 266

社会问题 270

课外阅读 271

第9章 数据库系统 272

9.1 数据库基础 272

9.1.1 数据库系统的重要性 272

9.1.2 模式的作用 273

9.1.3 数据库管理系统 274

9.1.4 数据库模型 275

9.2 关系模型 275

9.2.1 关系设计中的问题 276

9.2.2 关系运算 279

9.2.3 SQL 282

9.3 面向对象数据库 284

9.4 维护数据库的完整性 286

9.4.1 提交／回滚协议 286

9.4.2 锁定 287

9.5 传统的文件结构 288

9.5.1 顺序文件 288

9.5.2 索引文件 291

9.5.3 散列文件 291

9.6 数据挖掘 294

9.7 数据库技术的社会影响 296

复习题 297

社会问题 300

课外阅读 301

第10章 计算机图形学 302

10.1 计算机图形学的范围 302

10.2 3D图形概述 303

10.3 建模 305

10.3.1 单个物体的建模 305

10.3.2 整个场景的建模 310

10.4 渲染 311

10.4.1 光-表面交互 311

10.4.2 裁剪、扫描转换和隐藏面的消除 313

10.4.3 着色 315

10.4.4 渲染-流水线硬件 317

10.5 处理全局照明 318

10.5.1 光线跟踪 318

10.5.2 辐射度 319

10.6 动画 320

10.6.1 动画基础 320

10.6.2 运动学和动力学 321

10.6.3 动画制作过程 322

复习题 323

社会问题 325

课外阅读 325

第11章 人工智能 326

11.1 智能与机器 326

11.1.1 智能体 326

11.1.2 研究方法 328

11.1.3 图灵测试 328

11.2 感知 329

11.2.1 理解图像 329

11.2.2 语言处理 331

11.3 推理 333

11.3.1 产生式系统 334

11.3.2 搜索树 336

11.3.3 启发 338

11.4 其他研究领域 342

11.4.1 知识的表达和处理 342

11.4.2 学习 343

11.5 人工神经网络 345

11.5.1 基本特性 345

11.5.2 训练人工神经网络 346

11.5.3 联想记忆 348

11.6 机器人学 351

11.7 后果的思考 353

复习题 354

社会问题 357

课外阅读 358

第12章 计算理论 360

12.1 函数及其计算 360

12.2 图灵机 362

12.2.1 图灵机原理 362

12.2.2 丘奇-图灵论题 364

12.3 通用程序设计语言 365

12.3.1 Bare Bones语言 365

12.3.2 用Bare Bones语言编程 367

12.3.3 Bare Bones的通用性 368

12.4 一个不可计算的函数 369

12.4.1 停机问题 369

12.4.2 停机问题的不可解性 371

12.5 问题复杂性 373

12.5.1 问题复杂性的度量 374

12.5.2 多项式问题与非多项式问题 377

12.5.3 NP问题 378

12.6 公钥密码学 380

12.6.1 模表示法 381

12.6.2 RSA公钥密码系统 381

复习题 383

社会问题 386

课外阅读 387

附录A ASCII码 388

附录B 处理二进制补码表示的电路 389

附录C 一种简单的机器语言 391

附录D 高级编程语言 393

附录E 迭代结构与递归结构的等价性 395

索引 397