大学计算机 计算、构造与设计PDF电子书下载

第1章 引论 1

1.1 走进计算机 1

1.1.1 计算机系统构成 2

1.1.2 主机与主机板 4

1.1.3 计算机的主要性能指标 11

1.2 图灵机模型与计算问题 12

1.2.1 图灵机模型 12

1.2.2 图灵机构造示例 16

1.2.3 计算与可计算性理论 18

1.3 计算工具的发展与启示 21

1.3.1 电子计算机的诞生和发展 21

1.3.2 微型计算机的发展 23

1.3.3 未来计算机的发展 24

1.4 基于计算机的问题求解 26

1.4.1 需求分析与模型建立 27

1.4.2 模块设计 28

1.4.3 程序编码与调试 29

1.4.4 系统测试 31

1.5 计算机科学研究前沿技术简介 32

1.5.1 高性能计算 32

1.5.2 普适计算 34

1.5.3 云计算 35

1.5.4 人工智能 35

1.5.5 物联网 36

习题 37

第2章 信息的表示编码 39

2.1 计算机与二进制 39

2.2 计算机中的信息表示与编码 42

2.2.1 什么是信息 42

2.2.2 数值信息表示 43

2.2.3 文字信息表示 45

2.2.4 声音信息的表示 48

2.2.5 图像信息的表示 51

2.3 计算机中的数制 53

2.3.1 常用记数制 53

2.3.2 各种数制之间的转换 55

2.4 二进制数的表示和运算 58

2.4.1 二进制数的表示 58

2.4.2 二进制数的算术运算 61

2.4.3 机器数的表示和运算 63

2.5 计算机中信息处理的一般过程 67

2.5.1 信息采集 67

2.5.2 信息表示和压缩 68

2.5.3 信息存储和组织 68

2.5.4 信息的传输 69

2.5.5 信息检索 70

习题 70

第3章 系统软硬件构造 72

3.1 逻辑代数基础 72

3.1.1 关于逻辑 73

3.1.2 基本逻辑运算 75

3.1.3 其他逻辑运算 77

3.2 逻辑电路 78

3.2.1 基本逻辑门 78

3.2.2 其他常用逻辑门 80

3.2.3 触发器 81

3.2.4 加法器 84

3.3 冯·诺依曼结构 86

3.3.1 程序和指令 86

3.3.2 冯·诺依曼计算机基本结构 87

3.4 冯·诺依曼计算机基本原理 88

3.4.1 指令的执行过程 88

3.4.2 微型计算机的一般工作过程 91

3.4.3 图灵机与计算机 94

3.4.4 冯·诺依曼结构的局限性 98

3.4.5 哈佛结构 99

3.5 操作系统 100

3.5.1 操作系统概述 100

3.5.2 处理器管理 103

3.5.3 存储器管理 108

3.5.4 文件管理 111

3.5.5 其他功能 115

习题 117

第4章 计算机网络及应用 119

4.1 计算机网络基础知识 119

4.1.1 概述 119

4.1.2 网络应用模式 126

4.1.3 网络体系结构和协议 127

4.2 因特网 132

4.2.1 因特网基础知识 132

4.2.2 常见的因特网应用 146

4.3 网络安全 153

4.3.1 网络安全概念 153

4.3.2 网络安全技术 156

4.3.3 网络防护技术 162

习题 165

第5章 C程序设计基础 168

5.1 程序设计基础 168

5.1.1 什么是程序设计 168

5.1.2 程序设计语言 169

5.1.3 程序的编译 171

5.1.4 C程序基本结构 172

5.2 使用Eclipse和Visual Studio编译C程序 173

5.2.1 使用Eclipse编译C程序 173

5.2.2 使用Visual Studio编译C程序 176

5.3 输入和输出函数 179

5.4 C程序的基本要素 179

5.4.1 C语言字符集、标识符和词汇 179

5.4.2 注释 180

5.4.3 C源程序结构 181

5.5 数据类型 182

5.5.1 常量 184

5.5.2 变量 187

5.5.3 类型修饰符 189

5.6 运算符和表达式 189

5.6.1 算术运算符和算术表达式 190

5.6.2 关系运算符和关系表达式 190

5.6.3 逻辑运算符和逻辑表达式 190

5.6.4 赋值运算符和赋值表达式 191

5.6.5 自增运算符和自减运算符 191

5.6.6 问号表达式和逗号表达式 192

5.6.7 位运算表达式 194

5.6.8 表达式中各运算符的运算顺序 197

5.6.9 不同类型数据之间的混合算术运算 198

5.6.10 typedef语句 200

5.6.11 运算符与表达式例题 200

5.7 控制结构 204

5.7.1 顺序结构 204

5.7.2 选择结构 205

5.7.3 循环结构 206

5.7.4 其他控制转移语句 207

5.7.5 控制结构例题 211

5.8 应用举例 216

习题 219

第6章 数组、函数和指针 222

6.1 数组 222

6.1.1 一维数组 223

6.1.2 二维数组 225

6.1.3 多维数组 226

6.2 字符型数组和字符串处理库函数 227

6.2.1 字符型数组的定义和初始化 227

6.2.2 字符串的输入与输出 228

6.2.3 字符串处理库函数 229

6.3 结构体类型 231

6.3.1 结构体类型的定义 233

6.3.2 结构体类型变量的使用 233

6.3.3 数组和结构体 234

6.4 数组应用示例 235

6.5 函数 241

6.5.1 函数的定义 242

6.5.2 函数的调用 243

6.5.3 函数原型 245

6.5.4 函数间的参数传递 245

6.5.5 局部变量和全局变量 247

6.5.6 递归函数 248

6.5.7 带参数的main函数 251

6.5.8 C语言的库函数 252

6.6 变量的存储类别 252

6.6.1 自动变量 252

6.6.2 静态变量 253

6.6.3 寄存器变量 254

6.6.4 外部变量 254

6.6.5 多源程序文件程序中的全局变量说明 254

6.7 函数例 256

6.8 地址与指针 258

6.8.1 地址 258

6.8.2 指针 259

6.9 指针运算 260

6.9.1 ＊和＆运算符 260

6.9.2 指针变量算术运算 262

6.9.3 指针变量比较运算 263

6.9.4 指针变量下标运算 263

6.10 指针与数组 263

6.10.1 指向数组的指针 263

6.10.2 指向多维数组的指针 267

6.10.3 指针数组 268

6.11 指针和函数 270

6.11.1 指针作为函数的参数 270

6.11.2 返回指针的函数 271

6.11.3 指向函数的指针 272

6.12 动态存储分配 273

6.13 指向指针的指针 275

6.14 结构体与指针 277

6.15 指针的初始化 277

6.16 void和const类型的指针 278

6.17 指针例 279

6.18 预处理命令 282

6.18.1 无参数宏 282

6.18.2 带参宏定义 284

6.18.3 文件包含 285

6.18.4 条件编译 285

习题 286

第7章 算法分析与设计 291

7.1 算法的基本概念 291

7.2 算法的描述方法 292

7.2.1 算法的自然语言描述 293

7.2.2 算法的伪代码描述 293

7.2.3 算法的流程图描述 294

7.3 算法的复杂性评价 296

7.3.1 算法的时间复杂度 296

7.3.2 算法的空间复杂度 297

7.4 查找算法 297

7.4.1 顺序查找 298

7.4.2 折半查找 299

7.5 排序算法 300

7.5.1 冒泡排序 301

7.5.2 选择排序 303

7.5.3 快速排序 304

7.6 常用算法简介 307

7.6.1 递归与分治 307

7.6.2 动态规划 308

7.6.3 贪心算法 311

7.6.4 回溯法 313

习题 314

附录A 常用外设及设备驱动程序 316

A.1 输入设备 316

A.1.1 键盘 316

A.1.2 鼠标 317

A.2 输出设备 318

A.2.1 显示器 318

A.2.2 打印机 319

A.3 设备驱动程序 320

A.3.1 设备驱动程序的一般概念 320

A.3.2 硬件设备的“即插即用”概念 321

附录B 标准ASCII码表及控制符号 323

附录C 声音和图像信息的数字化 325

C.1 声音信息的数字化 325

C.1.1 声音的基本参数 325

C.1.2 声音信号的数字化 326

C.2 图像信息的数字化 327

C.2.1 图像的数字化 327

C.2.2 图像的主要性能参数 328

参考文献 329