目录第1章计算与计算思维1

1.1计算需求及技术演变1

1.1.1早期的计算1

1.1.2现代计算机6

1.1.3计算及技术的应用13

1.1.4未来计算机20

1.2计算思维23

1.2.1科学思维23

1.2.2计算思维的定义26

1.2.3计算思维的应用29

1.3计算技术在中国的发展33

1.3.1中国古代的计算33

1.3.2中国的计算机34

1.3.3中国计算机技术的进展41

阅读材料华罗庚与中国计算机的发展44

集成电路45

第2章计算机的理论基础48

2.1数制48

2.1.1进位计数制48

2.1.2计算机中的数制56

2.2数据存储的组织方式61

2.2.1数据单位61

2.2.2数据的存储62

2.2.3存储编址62

2.3数据表示63

2.3.1数值型数据63

2.3.2字符数据67

2.3.3声音数据73

2.3.4图像数据76

2.3.5视频数据80

2.4数据结构82

2.4.1逻辑结构82

2.4.2存储结构84

目录大学计算机2.4.3基本操作85

2.4.4典型的数据结构85

阅读材料莱布尼茨与中国文化92

计算机中加法的实现94

第3章计算机技术97

3.1计算机体系结构97

3.1.1图灵理论模型97

3.1.2冯·诺依曼结构99

3.2计算机的主要部件101

3.2.1CPU101

3.2.2存储器104

3.2.3外部设备108

3.2.4总线113

3.3计算机软件116

3.3.1基本概念116

3.3.2操作系统118

3.3.3从机器语言到高级语言124

3.4软件工程131

3.4.1软件危机131

3.4.2软件工程定义133

3.4.3软件生命周期134

3.4.4软件开发模型135

阅读材料国产中央处理器的发展139

智能手机操作系统141

第4章计算机方法学144

4.1问题求解144

4.1.1基本模式144

4.1.2借助计算机的求解过程147

4.1.3两种问题求解过程的比较148

4.2问题的抽象149

4.2.1哥尼斯堡七桥问题149

4.2.2数学模型150

4.3认识算法154

4.3.1什么是算法154

4.3.2算法的描述156

4.3.3算法的评价160

4.4算法设计162

4.4.1穷举法162

4.4.2分治法164

4.4.3动态规划法167

4.4.4递归法167

4.4.5递推法170

4.4.6贪心法171

4.4.7回溯法172

4.5程序设计基础174

4.5.1基本概念175

4.5.2结构化程序设计176

4.5.3面向对象程序设计179

阅读材料《九章算术》之更相减损术183

排序算法184

第5章数据管理技术188

5.1数据管理188

5.1.1信息与数据188

5.1.2数据管理的变迁190

5.2数据库基础193

5.2.1基本概念193

5.2.2数据抽象195

5.2.3数据库的体系结构201

5.3关系代数和结构化查询语言203

5.3.1关系代数203

5.3.2结构化查询语言208

5.4数据库及应用211

5.4.1常见的数据库211

5.4.2新型数据库技术215

5.4.3数据库的典型应用217

阅读材料大数据应用222

国产数据库发展现状224

第6章计算机网络226

6.1网络基础知识226

6.1.1计算机网络的起源与发展226

6.1.2计算机网络的分类230

6.1.3计算机网络的功能232

6.1.4网络协议与体系结构234

6.1.5网络传输介质及关键设备238

6.2局域网241

6.2.1局域网标准241

6.2.2以太网242

6.2.3无线局域网244

6.3因特网248

6.3.1因特网的发展史248

6.3.2因特网的关键技术253

6.3.3IP地址254

6.3.4IP260

6.3.5传输层协议262

6.3.6域名系统263

6.4因特网服务及对人类的影响266

6.4.1因特网服务266

6.4.2网络空间安全274

阅读材料物联网279

卫星互联网281

参考文献284