計(jì)算機(jī)導(dǎo)論：計(jì)算思維和應(yīng)用技術(shù)（第2版）

目錄
第1部分計(jì) 算 工 具

第1章計(jì)算工具和技術(shù)特征

1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1.1.1早期的計(jì)算工具

1.1.2中世紀(jì)的計(jì)算機(jī)

1.1.3現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展

1.1.4微型計(jì)算機(jī)發(fā)展

1.2計(jì)算機(jī)的類型

1.2.1類型與特點(diǎn)

1.2.2大型計(jì)算機(jī)

1.2.3微型計(jì)算機(jī)

1.2.4嵌入式計(jì)算機(jī)

1.3計(jì)算機(jī)的特征

1.3.1計(jì)算機(jī)技術(shù)特征

1.3.2軟件特征與類型

1.3.3計(jì)算機(jī)人機(jī)界面

1.3.4計(jì)算機(jī)技術(shù)指標(biāo)

1.4計(jì)算機(jī)新技術(shù)

1.4.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展

1.4.2云計(jì)算技術(shù)發(fā)展

1.4.3大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展

1.4.4計(jì)算社會(huì)學(xué)發(fā)展

1.4.5志愿者計(jì)算項(xiàng)目

習(xí)題1

第2章程序語言和軟件開發(fā)

2.1程序語言特征

2.1.1程序語言的演化

2.1.2程序語言的類型

2.1.3入門級(jí)編程語言

2.1.4編程環(huán)境與平臺(tái)

2.1.5程序解釋與編譯

2.2程序基本結(jié)構(gòu)

2.2.1C程序結(jié)構(gòu)

2.2.2數(shù)據(jù)類型

2.2.3關(guān)鍵字

2.2.4表達(dá)式

2.2.5控制結(jié)構(gòu)

2.3程序語言介紹

2.3.1面向?qū)ο缶幊陶Z言Java

2.3.2動(dòng)態(tài)程序設(shè)計(jì)語言Python

2.3.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)編程語言R

2.3.4邏輯推理編程語言Prolog

2.3.5并行編程接口規(guī)范MPI

2.4軟件開發(fā)方法

2.4.1編程語言評(píng)估

2.4.2軟件工程特征

2.4.3程序設(shè)計(jì)原則

2.4.4軟件測(cè)試方法

2.4.5軟件開發(fā)模型

習(xí)題2

第2部分計(jì) 算 思 維

第3章計(jì)算思維和人工智能

3.1計(jì)算思維

3.1.1計(jì)算思維的特征

3.1.2數(shù)學(xué)思維的概念

3.1.3工程思維的概念

3.1.4計(jì)算機(jī)解題方法

3.1.5數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建

3.2建模案例

3.2.1囚徒困境： 博弈策略建模

3.2.2機(jī)器翻譯： 統(tǒng)計(jì)語言建模

3.2.3平均收入： 安全計(jì)算建模

3.2.4網(wǎng)頁搜索： 布爾檢索建模

3.2.5生命游戲： 細(xì)胞自動(dòng)機(jī)建模

3.3解題方法

3.3.1枚舉法

3.3.2分治法

3.3.3貪心法

3.3.4動(dòng)態(tài)規(guī)劃

3.3.5篩法求素?cái)?shù)

3.3.6隨機(jī)化算法

3.4圖靈機(jī)與人工智能

3.4.1圖靈機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理

3.4.2不完備性與可計(jì)算性

3.4.3停機(jī)問題與NP問題

3.4.4圖靈測(cè)試與人工智能

3.4.5人工智能研究與應(yīng)用

習(xí)題3

第4章算法基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

4.1算法的特征

4.1.1算法的定義

4.1.2算法的表示

4.1.3算法的評(píng)估

4.1.4算法復(fù)雜度

4.2遞歸與迭代

4.2.1遞歸算法思想

4.2.2迭代算法思想

4.2.3遞歸與迭代的區(qū)別

4.2.4遞歸與迭代的應(yīng)用

4.3排序與查找

4.3.1冒泡排序

4.3.2插入排序

4.3.3快速排序

4.3.4二分查找

4.3.5索引查找

4.4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

4.4.1基本概念

4.4.2線性結(jié)構(gòu)

4.4.3樹形結(jié)構(gòu)

4.4.4圖形結(jié)構(gòu)

4.4.5文件結(jié)構(gòu)

習(xí)題4

第3部分計(jì) 算 技 術(shù)

第5章信息編碼和邏輯運(yùn)算

5.1數(shù)值信息編碼

5.1.1二進(jìn)制編碼特征

5.1.2不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換

5.1.3二進(jìn)制整數(shù)編碼

5.1.4二進(jìn)制小數(shù)編碼

5.1.5二進(jìn)制補(bǔ)碼運(yùn)算

5.2非數(shù)值信息編碼

5.2.1英文字符編碼

5.2.2中文字符編碼

5.2.3國際字符編碼

5.2.4聲音的數(shù)字化

5.2.5圖像的數(shù)字化

5.3壓縮與糾錯(cuò)編碼

5.3.1信息量的度量

5.3.2無損壓縮編碼

5.3.3有損壓縮技術(shù)

5.3.4信號(hào)糾錯(cuò)編碼

5.4邏輯運(yùn)算與應(yīng)用

5.4.1基本邏輯運(yùn)算

5.4.2命題邏輯演算

5.4.3謂詞邏輯演算

5.4.4邏輯運(yùn)算應(yīng)用

習(xí)題5

第6章硬件結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)

6.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.1.1馮·諾依曼結(jié)構(gòu)

6.1.2計(jì)算機(jī)集群結(jié)構(gòu)

6.1.3集群分布式計(jì)算Hadoop

6.1.4網(wǎng)格分布式計(jì)算BOINC

6.1.5新型計(jì)算機(jī)研究

6.2計(jì)算機(jī)工作原理

6.2.1層次模型

6.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

6.2.3數(shù)據(jù)傳輸

6.2.4數(shù)據(jù)運(yùn)算

6.2.5指令系統(tǒng)

6.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

6.3.1主機(jī)結(jié)構(gòu)

6.3.2CPU部件

6.3.3主板部件

6.3.4存儲(chǔ)設(shè)備

6.3.5集成電路

6.4計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)

6.4.1操作系統(tǒng)類型

6.4.2微機(jī)操作系統(tǒng)Windows

6.4.3網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)Linux

6.4.4手機(jī)操作系統(tǒng)Android

6.4.5操作系統(tǒng)功能

6.4.6程序執(zhí)行過程

6.4.7系統(tǒng)引導(dǎo)過程

習(xí)題6

第7章網(wǎng)絡(luò)通信和信息安全

7.1網(wǎng)絡(luò)原理

7.1.1網(wǎng)絡(luò)基本類型

7.1.2網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

7.1.3網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

7.1.4網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

7.1.5無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

7.2網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

7.2.1服務(wù)模型

7.2.2網(wǎng)絡(luò)地址

7.2.3域名系統(tǒng)

7.2.4因特網(wǎng)服務(wù)

7.2.5HTML語言

7.3安全防護(hù)

7.3.1安全問題

7.3.2黑客攻擊

7.3.3安全體系

7.3.4隔離技術(shù)

7.3.5防火墻技術(shù)

7.4信息加密

7.4.1加密原理

7.4.2RSA加密

7.4.3密碼破解

7.4.4數(shù)字認(rèn)證

7.4.5安全計(jì)算

習(xí)題7

第8章應(yīng)用技術(shù)和學(xué)科特征

8.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用

8.1.1數(shù)據(jù)庫的組成

8.1.2數(shù)據(jù)庫的操作

8.1.3SQL語言特征

8.1.4NoSQL數(shù)據(jù)庫

8.1.5嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite

8.2圖形處理技術(shù)

8.2.1三維圖形技術(shù)

8.2.2動(dòng)畫工作原理

8.2.3數(shù)字圖像處理

8.2.4信息的可視化

8.3常用應(yīng)用軟件

8.3.1常用辦公軟件Office

8.3.2圖像處理軟件Photoshop

8.3.3網(wǎng)站設(shè)計(jì)軟件Dreamweaver

8.3.4系統(tǒng)仿真軟件MATLAB

8.4學(xué)科特征和職業(yè)規(guī)范

8.4.1學(xué)科基本特征

8.4.2學(xué)科經(jīng)典問題

8.4.3知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)

8.4.4職業(yè)道德規(guī)范

8.4.5職業(yè)衛(wèi)生健康

習(xí)題8


參考文獻(xiàn)

附錄A常用數(shù)學(xué)符號(hào)和英文縮寫讀音