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