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計算機科學導論(第2版) 版權信息
- ISBN：9787302663782
- 條形碼：9787302663782 ; 978-7-302-66378-2
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
計算機科學導論(第2版) 本書特色
本書從計算思維角度深入講解計算機科學的*基礎的概念和入門知識，討論計算思維的四種具體表現(xiàn)形式：計算邏輯思維、算法思維、網(wǎng)絡思維、計算系統(tǒng)思維。除課堂授課材料外，本書還通過習題與大作業(yè)提供學生動手動腦的機會，通過講述大量的創(chuàng)新故事培養(yǎng)學生的興趣和職業(yè)素養(yǎng)。本書對應的課程設計適應32學時至64學時的“大學計算機基礎”課程安排，教師可通過不同的裁減和深入討論，適應不同的學時計劃。習題與大作業(yè)的設計考慮了“大學計算機基礎”課程學員較多的實際情況，提供了教學輔助的自動化工具。
計算機科學導論(第2版) 內容簡介
本書以計算思維為主線介紹計算機科學的入門知識，主要針對一年級本科生的“計算機科學導論”“大學計算機基礎”“計算概論”課程。全書共8章，主要內容包括計算機科學概貌、程序的設計與執(zhí)行、邏輯思維、算法思維、系統(tǒng)思維、網(wǎng)絡思維、計算機學科展望、課程實驗等。本書參考了計算思維的**進展與ACM/IEEECS發(fā)布的《計算課程體系規(guī)范》（CC2020），更加系統(tǒng)地聚焦如何通過計算思維認識世界、提出問題、解決問題，內容的組織更加注意循序漸進地培養(yǎng)讀者的創(chuàng)造性學習能力。 本書適合作為高等院校計算機科學與技術及相關專業(yè)的本科生教材，也可以作為計算思維愛好者的參考書。
計算機科學導論(第2版) 目錄
第1章計算機科學概貌1
1.1計算機科學領域現(xiàn)狀1
1.2計算機科學的發(fā)展脈絡8
1.2.1巴貝奇問題——如何構建計算機9
1.2.2布什問題——如何使用計算機11
1.2.3圖靈問題——如何構建智能應用13
1.2.4計算機科學的3個奇妙之處17
1.3計算思維的特征22
1.3.1離散化與數(shù)字化22
1.3.2計算機的馮·諾依曼模型24
1.3.3計算機科學解題思路26
1.3.4對計算思維的10種理解38
1.4科學計算的創(chuàng)新故事43
1.4.1地球系統(tǒng)數(shù)值模擬的創(chuàng)新故事43
1.4.2蛋白質結構預測的創(chuàng)新故事44
1.5習題47
第2章程序的設計與執(zhí)行50
2.1如何表示數(shù)和字符50
2.2初識計算機編程55
2.2.1編寫**個Go程序56
2.2.2初識數(shù)據(jù)類型59
2.2.3運算流與簡單控制流62
2.2.4初識模塊化編程66
2.3初識計算機設計73
2.3.1斐波那契計算機的硬件74
2.3.2斐波那契計算機的軟件74
2.3.3斐波那契計算機的狀態(tài)轉移75
2.4計算機程序的創(chuàng)新故事852.4.1Ada的故事: **個計算機程序85
2.4.2霍爾悖論: 快速排序程序為什么難以理解88
2.5習題89
第3章邏輯思維94
3.1布爾邏輯94
3.1.1命題邏輯94
3.1.2謂詞邏輯108
3.2圖靈機模型110
3.2.1定理機器證明與吳方法110
3.2.2有窮自動機111
3.2.3圖靈機112
3.2.4邱奇圖靈論題117
3.2.5悖論與不完備定理118
3.3計算邏輯的創(chuàng)新故事119
3.3.1布爾的故事119
3.3.2圖靈的故事122
3.4習題123
◆計算機科學導論（第2版）目錄第4章算法思維127
4.1什么是算法127
4.2算法思維的要點129
4.2.1分治算法范式129
4.2.2其他算法范式136
4.3算法的創(chuàng)新故事144
4.3.1算法復雜度的故事144
4.3.2平穩(wěn)復雜度146
4.4習題148
第5章系統(tǒng)思維152
5.1系統(tǒng)思維一覽152
5.1.1周到性153
5.1.2整體性155
5.1.3應對復雜性158
5.2抽象化161
5.2.1抽象三性質161
5.2.2數(shù)據(jù)抽象164
5.2.3文件與文件系統(tǒng)173
5.2.4控制抽象181
5.2.5模塊抽象186
5.2.6（）操作系統(tǒng)簡介191
5.3模塊化191
5.3.1邏輯門與組合電路192
5.3.2信息隱藏原理193
5.3.3時序電路198
5.4無縫銜接204
5.4.1揚雄周期原理204
5.4.2電路的無縫銜接: 寬進嚴出原理實例211
5.4.3指令的無縫銜接: 馮·諾依曼窮舉原理實例213
5.4.4阿姆達爾定律214
5.5計算系統(tǒng)的創(chuàng)新故事216
5.5.1IBM S/360216
5.5.2關系數(shù)據(jù)庫220
5.6習題223
第6章網(wǎng)絡思維229
6.1初識互聯(lián)網(wǎng)230
6.1.1初識萬維網(wǎng)編程230
6.1.2網(wǎng)絡名詞術語233
6.1.3網(wǎng)絡思維的價值235
6.2連通性238
6.2.1名字空間238
6.2.2網(wǎng)絡拓撲243
6.3協(xié)議棧245
6.3.1分組交換246
6.3.2互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧247
6.4專業(yè)素養(yǎng)254
6.4.1性能意識254
6.4.2安全意識258
6.4.3專業(yè)規(guī)范264
6.5網(wǎng)絡的創(chuàng)新故事266
6.5.1**個計算機網(wǎng)絡266
6.5.2因特網(wǎng)與萬維網(wǎng)268
6.5.3大數(shù)據(jù)計算273
6.5.4臭蟲與病毒274
6.6習題279
第7章計算機學科展望284
7.1學科研究對象與研究問題285
7.1.1研究對象285
7.1.2研究方法285
7.1.3格雷12問題287
7.1.4主要進步288
7.2學科演變與主要研究方向293
7.2.1學科演化樹293
7.2.2計算機科學與技術296
7.2.3新型計算機300
致謝303
第8章課程實驗304
8.1編程基礎實驗304
8.1.1實驗目的304
8.1.2實驗內容與步驟305
8.2加法圖靈機實驗310
8.2.1實驗目的和原理310
8.2.2實驗內容和步驟311
8.3信息隱藏實驗312
8.3.1實驗目的和原理312
8.3.2實驗內容和步驟314
8.4個人作品實驗314
8.4.1實驗目的和原理314
8.4.2實驗內容和步驟315
8.5進階實驗315
8.5.1班級快速排序實驗316
8.5.2斐波那契大數(shù)實驗316
8.5.3哈希查找實驗317
附錄A計算機科學技術中常用的倍數(shù)和分數(shù)318
參考文獻320
1.1計算機科學領域現(xiàn)狀1
1.2計算機科學的發(fā)展脈絡8
1.2.1巴貝奇問題——如何構建計算機9
1.2.2布什問題——如何使用計算機11
1.2.3圖靈問題——如何構建智能應用13
1.2.4計算機科學的3個奇妙之處17
1.3計算思維的特征22
1.3.1離散化與數(shù)字化22
1.3.2計算機的馮·諾依曼模型24
1.3.3計算機科學解題思路26
1.3.4對計算思維的10種理解38
1.4科學計算的創(chuàng)新故事43
1.4.1地球系統(tǒng)數(shù)值模擬的創(chuàng)新故事43
1.4.2蛋白質結構預測的創(chuàng)新故事44
1.5習題47
第2章程序的設計與執(zhí)行50
2.1如何表示數(shù)和字符50
2.2初識計算機編程55
2.2.1編寫**個Go程序56
2.2.2初識數(shù)據(jù)類型59
2.2.3運算流與簡單控制流62
2.2.4初識模塊化編程66
2.3初識計算機設計73
2.3.1斐波那契計算機的硬件74
2.3.2斐波那契計算機的軟件74
2.3.3斐波那契計算機的狀態(tài)轉移75
2.4計算機程序的創(chuàng)新故事852.4.1Ada的故事: **個計算機程序85
2.4.2霍爾悖論: 快速排序程序為什么難以理解88
2.5習題89
第3章邏輯思維94
3.1布爾邏輯94
3.1.1命題邏輯94
3.1.2謂詞邏輯108
3.2圖靈機模型110
3.2.1定理機器證明與吳方法110
3.2.2有窮自動機111
3.2.3圖靈機112
3.2.4邱奇圖靈論題117
3.2.5悖論與不完備定理118
3.3計算邏輯的創(chuàng)新故事119
3.3.1布爾的故事119
3.3.2圖靈的故事122
3.4習題123
◆計算機科學導論（第2版）目錄第4章算法思維127
4.1什么是算法127
4.2算法思維的要點129
4.2.1分治算法范式129
4.2.2其他算法范式136
4.3算法的創(chuàng)新故事144
4.3.1算法復雜度的故事144
4.3.2平穩(wěn)復雜度146
4.4習題148
第5章系統(tǒng)思維152
5.1系統(tǒng)思維一覽152
5.1.1周到性153
5.1.2整體性155
5.1.3應對復雜性158
5.2抽象化161
5.2.1抽象三性質161
5.2.2數(shù)據(jù)抽象164
5.2.3文件與文件系統(tǒng)173
5.2.4控制抽象181
5.2.5模塊抽象186
5.2.6（）操作系統(tǒng)簡介191
5.3模塊化191
5.3.1邏輯門與組合電路192
5.3.2信息隱藏原理193
5.3.3時序電路198
5.4無縫銜接204
5.4.1揚雄周期原理204
5.4.2電路的無縫銜接: 寬進嚴出原理實例211
5.4.3指令的無縫銜接: 馮·諾依曼窮舉原理實例213
5.4.4阿姆達爾定律214
5.5計算系統(tǒng)的創(chuàng)新故事216
5.5.1IBM S/360216
5.5.2關系數(shù)據(jù)庫220
5.6習題223
第6章網(wǎng)絡思維229
6.1初識互聯(lián)網(wǎng)230
6.1.1初識萬維網(wǎng)編程230
6.1.2網(wǎng)絡名詞術語233
6.1.3網(wǎng)絡思維的價值235
6.2連通性238
6.2.1名字空間238
6.2.2網(wǎng)絡拓撲243
6.3協(xié)議棧245
6.3.1分組交換246
6.3.2互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧247
6.4專業(yè)素養(yǎng)254
6.4.1性能意識254
6.4.2安全意識258
6.4.3專業(yè)規(guī)范264
6.5網(wǎng)絡的創(chuàng)新故事266
6.5.1**個計算機網(wǎng)絡266
6.5.2因特網(wǎng)與萬維網(wǎng)268
6.5.3大數(shù)據(jù)計算273
6.5.4臭蟲與病毒274
6.6習題279
第7章計算機學科展望284
7.1學科研究對象與研究問題285
7.1.1研究對象285
7.1.2研究方法285
7.1.3格雷12問題287
7.1.4主要進步288
7.2學科演變與主要研究方向293
7.2.1學科演化樹293
7.2.2計算機科學與技術296
7.2.3新型計算機300
致謝303
第8章課程實驗304
8.1編程基礎實驗304
8.1.1實驗目的304
8.1.2實驗內容與步驟305
8.2加法圖靈機實驗310
8.2.1實驗目的和原理310
8.2.2實驗內容和步驟311
8.3信息隱藏實驗312
8.3.1實驗目的和原理312
8.3.2實驗內容和步驟314
8.4個人作品實驗314
8.4.1實驗目的和原理314
8.4.2實驗內容和步驟315
8.5進階實驗315
8.5.1班級快速排序實驗316
8.5.2斐波那契大數(shù)實驗316
8.5.3哈希查找實驗317
附錄A計算機科學技術中常用的倍數(shù)和分數(shù)318
參考文獻320
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計算機科學導論(第2版) 作者簡介
徐志偉，1987年獲南加州大學博士學位，現(xiàn)任中國科學院計算技術研究所研究員，中國科學院大學教授，大灣區(qū)大學講席教授，Jounal of Compurter Science and Technology主編，《計算機研究與發(fā)展》主編。主要研究方向為高性能計算機體系結構、分布式系統(tǒng)、計算思維教育。曾獲國家科學技術進步獎、中國科學院科技成就獎、中國計算機學會王選獎。曾任教育部“大學計算機基礎”教學指導委員會委員。
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