第1章 绪论 1
1.1 计算机的基本概念 1
1.1.1 计算机的发展史 1
1.1.2 计算机的分类及发展趋势 10
1.1.3 计算机的特点及应用 17
1.1.4 未来计算机 19
1.1.5 中国计算机事业的发展史 21
1.1.6 计算机界著名奖项 25
1.2 计算机科学与技术学科 27
1.2.1 计算机科学与技术学科的定义及研究范畴 27
1.2.2 计算机科学与技术学科知识体系 28
1.2.3 计算机科学与技术专业实践 38
1.2.4 计算思维 39
小结 40
习题 41
第2章 计算机基础知识 42
2.1 计算及图灵机模型 42
2.2 计算机中的数据存储和表示 46
2.2.1 进位制数及其相互转换 46
2.2.2 数据单位 52
2.2.3 数据编码 52
2.2.4 声音、图像的表示 60
2.2.5 算术运算及逻辑运算 64
小结 71
习题 72
第3章 计算机系统结构 73
3.1 计算机系统构成 73
3.2 计算机硬件系统 74
3.2.1 冯·诺依曼体系结构及计算机工作原理 74
3.2.2 CPU 76
3.2.3 内存 81
3.2.4 输入／输出设备 83
3.2.5 辅助存储设备 91
3.2.6 总线 94
3.3 计算机软件系统 96
3.3.1 软件系统的分类 96
3.3.2 操作系统 97
3.3.3 软件开发基础 105
3.3.4 软件的实现 110
小结 114
习题 115
第4章 计算机科学与技术学科中的典型问题 116
4.1 计算机科学与技术学科中的学科形态 116
4.1.1 科学问题的定义 117
4.1.2 计算本质及计算学科的根本问题 117
4.1.3 计算机学科中的三个学科形态 120
4.2 计算机学科领域典型问题认知 122
4.2.1 哥尼斯堡七桥问题 122
4.2.2 梵天塔问题 124
4.2.3 证比求易算法 127
4.2.4 旅行商问题 128
4.2.5 哲学家共餐问题 129
4.2.6 两军问题 131
4.2.7 图灵测试 133
4.2.8 中文屋子问题 134
4.2.9 博弈问题 135
小结 138
习题 138
第5章 计算机科学与技术学科中的核心概念 140
5.1 算法 140
5.1.1 算法的概念 140
5.1.2 算法的表示 141
5.1.3 算法分析 144
5.1.4 典型算法列举 145
5.2 数据结构 161
5.2.1 数据结构的基本概念 161
5.2.2 常用数据结构 162
5.3 数据库 164
5.3.1 数据库概念 165
5.3.2 数据库的发展 165
5.3.3 数据库基础知识 168
5.3.4 常用数据库 170
5.4 数据通信与网络 171
5.4.1 数据通信的基础知识 171
5.4.2 计算机网络的基础知识 175
5.4.3 因特网 180
5.4.4 物联网 184
5.4.5 大数据与云计算 187
5.4.6 区块链 190
5.4.7 人工智能 192
小结 196
习题 197
第6章 计算机信息安全与计算机职业道德 198
6.1 计算机信息安全 198
6.1.1 计算机信息安全的基本概念 198
6.1.2 计算机信息安全面临的威胁 200
6.1.3 计算机信息安全防范策略 201
6.2 计算机病毒 203
6.2.1 计算机病毒的基本知识 203
6.2.2 典型计算机病毒介绍 206
6.2.3 计算机病毒的检测与防治 208
6.3 计算机法律法规和职业道德 209
6.3.1 计算机犯罪 210
6.3.2 计算机法律法规和职业道德规范 211
小结 215
习题 215
附录 历届图灵奖获得者 216
参考文献 220