大学计算机：计算思维视角 第2版PDF电子书下载

第1章 计算机基础知识 1

1.1 计算机概述 1

1.1.1 计算机的定义 1

1.1.2 计算机的分类 1

1.1.3 计算机的特点 3

1.1.4 计算机的应用领域 4

1.2 计算机运算基础 6

1.2.1 数制及其转换 6

1.2.2 存储单位及地址 11

1.2.3 数值型数据表示 12

1.2.4 字符型数据编码 14

1.2.5 多媒体信息编码 18

1.3 计算机工作原理 20

1.3.1 指令和指令系统 21

1.3.2 计算机程序设计 22

1.3.3 计算机程序执行 24

1.4 计算学科的典型问题 25

1.4.1 排序问题 25

1.4.2 汉诺塔问题 26

1.4.3 国王的婚姻 26

1.4.4 旅行商问题 27

本章小结 28

思考题 28

参考文献 29

第2章 计算理论与计算模型 30

2.1 计算的几种视角 30

2.1.1 计数与计算 30

2.1.2 逻辑与计算 31

2.1.3 算法与计算 32

2.2 计算理论 34

2.2.1 计算与问题求解 34

2.2.2 可计算性理论 35

2.2.3 停机问题 37

2.2.4 计算复杂性理论 39

2.2.5 公钥密码学 42

2.3 计算模型 43

2.3.1 图灵机 43

2.3.2 冯·诺依曼机 45

2.3.3 量子计算机 47

2.3.4 生物计算机 51

2.4 计算科学的数学基础 54

2.4.1 数理逻辑 54

2.4.2 集合论 56

2.4.3 代数系统 58

2.4.4 图论 59

本章小结 61

思考题 62

参考文献 63

第3章 算法基础 64

3.1 算法的概念 64

3.1.1 算法的起源 64

3.1.2 算法的定义和特征 64

3.2 算法的描述 65

3.2.1 自然语言 65

3.2.2 流程图 66

3.2.3 伪代码 67

3.2.4 程序语言 69

3.3 算法的设计 70

3.3.1 穷举法 70

3.3.2 回溯法 71

3.3.3 递归 73

3.3.4 分治法 76

3.3.5 贪心法 78

3.3.6 动态规划 80

3.4 算法的评价和分析 81

3.4.1 算法的正确性 81

3.4.2 算法的复杂度 82

3.5 算法中的常用数学工具 87

3.5.1 求和 87

3.5.2 递归方程求解 89

本章小结 90

思考题 91

参考文献 91

第4章 程序设计基础 93

4.1 程序设计的概念 93

4.1.1 什么是程序 93

4.1.2 程序设计 93

4.2 程序设计语言 94

4.2.1 机器语言 95

4.2.2 汇编语言 95

4.2.3 高级语言 96

4.2.4 第四代语言 97

4.3 Raptor编程基础 97

4.3.1 什么是Raptor 98

4.3.2 Raptor的符号 98

4.3.3 变量和常量 99

4.3.4 输入语句 100

4.3.5 赋值语句 100

4.3.6 输出语句 103

4.4 Raptor控制结构 104

4.4.1 顺序结构 104

4.4.2 选择结构 105

4.4.3 循环结构 107

4.5 调用语句与子图 111

本章小结 113

思考题 114

参考文献 114

第5章 计算机硬件基础 115

5.1 计算机硬件系统 115

5.1.1 计算机硬件的组成 115

5.1.2 中央处理器 116

5.1.3 存储器系统 119

5.1.4 输入设备 130

5.1.5 输出设备 132

5.2 计算机系统结构 133

5.2.1 并行处理的概念 134

5.2.2 流水线处理机 134

5.2.3 并行处理机 135

5.2.4 多处理机系统 135

5.2.5 机群系统 136

5.3 嵌入式系统基础 137

5.3.1 嵌入式系统的应用 137

5.3.2 嵌入式系统的定义 138

5.3.3 嵌入式系统的特点 138

5.3.4 嵌入式系统的组成 138

5.3.5 嵌入式操作系统 140

5.4 多媒体系统基础 141

5.4.1 多媒体技术的基本概念 141

5.4.2 多媒体系统的层次结构 142

5.4.3 多媒体系统的基本组成 143

5.4.4 多媒体系统的应用领域 146

5.5 计算机网络基础 147

5.5.1 网络的基本概念 147

5.5.2 网络体系结构 154

5.5.3 互联网及其应用 158

5.5.4 网络安全技术 165

本章小结 169

思考题 170

参考文献 171

第6章 计算机软件基础 172

6.1 计算机软件概述 172

6.1.1 计算机软件的定义 172

6.1.2 计算机软件的分类 173

6.1.3 软件与硬件的关系 173

6.2 操作系统 174

6.2.1 操作系统的定义 174

6.2.2 操作系统的功能 175

6.2.3 协调机器的活动 180

6.2.4 竞争控制 182

6.2.5 操作系统的计算思维 185

6.3 数据结构 187

6.3.1 数据结构的概念 187

6.3.2 常用的数据结构 190

6.4 数据库系统 194

6.4.1 数据库系统基础 194

6.4.2 关系模型 195

6.4.3 数据库管理系统 198

6.4.4 数据挖掘 202

6.5 软件工程 203

6.5.1 软件危机 203

6.5.2 软件工程定义 204

6.5.3 软件生存周期 204

6.5.4 软件工程方法 205

6.6 人工智能 207

6.6.1 人工智能基础 207

6.6.2 人工神经网络 210

6.6.3 机器人学 213

本章小结 215

思考题 215

参考文献 216

第7章 IT新技术 217

7.1 高性能计算 217

7.1.1 高性能计算的概念 217

7.1.2 高性能计算机的发展现状 217

7.1.3 高性能计算机的体系结构 219

7.1.4 高性能计算的应用与展望 220

7.2 网格计算 222

7.2.1 网格计算的概念 222

7.2.2 网格体系结构 223

7.2.3 网格计算的关键技术 225

7.2.4 网格计算的应用与发展 226

7.3 云计算 227

7.3.1 云计算的基本概念 227

7.3.2 云计算的技术架构 229

7.3.3 云计算的关键技术 231

7.3.4 云计算的应用与展望 231

7.4 物联网技术 234

7.4.1 物联网的概念 234

7.4.2 国内外物联网的发展 234

7.4.3 物联网体系架构及关键技术 236

7.4.4 物联网的应用 238

7.5 大数据技术 240

7.5.1 什么是大数据 241

7.5.2 大数据处理技术 242

7.5.3 大数据的应用与挑战 244

本章小结 246

思考题 246

参考文献 247

第8章 大学计算机素质教育 248

8.1 计算文化 248

8.1.1 计算文化与专业素质 248

8.1.2 人类对计算本质的认识 251

8.1.3 计算文化历史：其人其事 256

8.2 计算科学 265

8.2.1 计算科学与计算学科 266

8.2.2 计算机科学与计算机学科 268

8.2.3 近代计算机发展历史 269

8.2.4 计算机发展给我们的启示 271

8.2.5 关于计算和计算机科学的新观念 273

8.3 计算思维 276

8.3.1 计算思维的定义 276

8.3.2 计算思维的特征 277

8.3.3 计算思维的本质 278

8.3.4 计算思维的应用领域 278

8.4 计算机职业道德教育 285

8.4.1 道德和职业道德 285

8.4.2 计算机伦理与网络伦理 288

8.4.3 网络隐私与自由 294

8.4.4 计算机犯罪 297

本章小结 300

思考题 301

参考文献 301