計算思維導論（第2版）

目　　錄
前言
第1章　緒論　1
1.1　思維　1
1.1.1　思維的定義　1
1.1.2　科學和科學研究　2
1.1.3　從科學思維到計算思維　2
1.1.4　從計算機科學到計算思維　3
1.2　計算的概念　3
1.2.1　什么是計算　3
1.2.2　普適計算與計算無所不在　4
1.3　計算思維概述　4
1.3.1　計算思維的概念　4
1.3.2　計算思維的本質(zhì)　5
1.3.3　計算思維的特征　7
1.3.4　身邊的計算思維　7
1.4　計算工具與計算機　8
1.4.1　計算機的產(chǎn)生　8
1.4.2　計算機的分代與分類　12
1.4.3　計算機在中國的發(fā)展　14
1.4.4　計算機的局限性　16
1.4.5　計算機的應(yīng)用　16
1.4.6　未來計算機的發(fā)展趨勢　18
習題　20
第2章　計算基礎(chǔ)　21
2.1　數(shù)據(jù)、信息與知識　21
2.1.1　數(shù)據(jù)　21
2.1.2　信息　22
2.1.3　知識　22
2.2　數(shù)制　23
2.2.1　數(shù)制的概念　23
2.2.2　二進制　24
2.2.3　數(shù)制的轉(zhuǎn)換　25
2.3　數(shù)據(jù)的存儲組織形式　26
2.3.1　數(shù)據(jù)的組織形式　26
2.3.2　計算機中的數(shù)據(jù)運算　27
2.4　數(shù)據(jù)在計算機中的表示形式　31
2.4.1　計算機中數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示　31
2.4.2　西文字符在計算機中的表示　35
2.4.3　中文字符在計算機中的表示　36
2.4.4　聲音信息和圖像信息的表示　39
習題　43
第3章　計算平臺　45
3.1　計算機硬件系統(tǒng)概述　45
3.1.1　計算機系統(tǒng)構(gòu)成　45
3.1.2　馮·諾依曼計算機的基本組成　46
3.2　計算機基本工作原理　47
3.2.1　指令和指令系統(tǒng)　47
3.2.2　程序的執(zhí)行過程　48
3.3　微型計算機硬件組成　49
3.3.1　微型計算機的主要性能指標　49
3.3.2　主板　49
3.3.3　中央處理器　54
3.3.4　存儲器　56
3.3.5　輸入/輸出設(shè)備　64
3.4　計算機軟件系統(tǒng)　68
3.4.1　系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件　68
3.4.2　本地軟件和在線軟件　68
3.4.3　商業(yè)軟件、免費軟件、自由
軟件、開源軟件　69
3.5　操作系統(tǒng)的功能和分類　70
3.5.1　操作系統(tǒng)的概念　70
3.5.2　操作系統(tǒng)的分類　70
3.5.3　操作系統(tǒng)的引導　72
3.5.4　操作系統(tǒng)的功能　72
習題　77
第4章　算法及程序設(shè)計　79
4.1　算法和算法描述　79
4.1.1　算法的概念　79
4.1.2　算法的特征　80
4.1.3　常量和變量　80
4.1.4　程序設(shè)計的三大結(jié)構(gòu)　80
4.1.5　算法的描述　81
4.1.6　算法復雜度分析　90
4.2　經(jīng)典算法　91
4.2.1　枚舉法　91
4.2.2　遞推法　92
4.2.3　遞歸法　94
4.2.4　迭代法　95
4.2.5　查找算法　96
4.2.6　排序算法　98
4.2.7　分治法　102
4.2.8　動態(tài)規(guī)劃　103
4.2.9　貪心算法　104
4.2.10　回溯法　105
4.3　Raptor流程圖　106
4.3.1　Raptor編程環(huán)境　106
4.3.2　Raptor功能介紹　107
4.3.3　Raptor算法描述示例　109
4.4　Python語言程序設(shè)計　111
4.4.1　Python編程環(huán)境　111
4.4.2　Python基本語法　112
4.4.3　Python基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　116
4.4.4　函數(shù)　128
4.4.5　模塊　128
習題　139
第5章　計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)　141
5.1　計算機網(wǎng)絡(luò)概述　141
5.1.1　計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和功能　141
5.1.2　計算機網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展　142
5.1.3　計算機網(wǎng)絡(luò)的組成　143
5.1.4　計算機網(wǎng)絡(luò)的分類　144
5.2　計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)　149
5.2.1　計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)　149
5.2.2　網(wǎng)絡(luò)通信和互聯(lián)設(shè)備　152
5.2.3　網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)　155
5.2.4　網(wǎng)絡(luò)地址和域名　157
5.3　計算機網(wǎng)絡(luò)的基本服務(wù)和應(yīng)用　159
5.3.1　WWW服務(wù)　159
5.3.2　電子郵件服務(wù)　160
5.3.3　DNS服務(wù)　161
5.3.4　DHCP服務(wù)　161
5.3.5　文件傳輸服務(wù)　161
5.3.6　遠程登錄服務(wù)　162
5.3.7　信息檢索服務(wù)　162
5.3.8　社交平臺　163
5.3.9　即時通信　164
5.3.10　視頻會議　164
5.4　網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)　164
5.4.1　因特網(wǎng)　164
5.4.2　計算機局域網(wǎng)　168
5.4.3　無線局域網(wǎng)　169
5.5　網(wǎng)絡(luò)安全及防護　173
5.5.1　網(wǎng)絡(luò)安全　173
5.5.2　網(wǎng)絡(luò)安全面臨的威脅　173
5.5.3　網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)　177
5.6　常用網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)實例　183
5.6.1　局域網(wǎng)組網(wǎng)實例　183
5.6.2　無線局域網(wǎng)組網(wǎng)實例　187
習題　190
第6章　數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)　192
6.1　數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展　192
6.1.1　人工管理階段　192
6.1.2　文件系統(tǒng)階段　193
6.1.3　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段　194
6.2　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計方法　194
6.2.1　基本概念　194
6.2.2　概念模型　195
6.2.3　關(guān)系模型　198
6.3　MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)　204