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計算機科學與程序設計導論

包郵 計算機科學與程序設計導論

出版社:清華大學出版社出版時間:2022-06-01
開本: 其他 頁數: 280
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計算機科學與程序設計導論 版權信息

  • ISBN:9787302610977
  • 條形碼:9787302610977 ; 978-7-302-61097-7
  • 裝幀:一般膠版紙
  • 冊數:暫無
  • 重量:暫無
  • 所屬分類:>

計算機科學與程序設計導論 本書特色

配套資源豐富,有教學課件、教學大綱和教學計劃等;案例豐富,有綜合案例,把所有的知識點串接起來開拓學生的視野,增加教材的趣味性和生動性。 嵌入Python軟件、培養算法落地能力引入機器學習、自然語言處理、網絡分析等新工科背景的應用問題和算例。

計算機科學與程序設計導論 內容簡介

本書依據教育部“六很好一拔尖”計劃2.0關于“新工科、新商科、新醫科、新農科、新文科”建設的方針政策,把計算機基礎知識和程序設計核心思想融為一體,對相關內容進行簡化、提煉,并注重知識的橫向聯系。全書共17章,分為兩篇: **篇為計算機科學核心知識篇,包括第1~9章,重點講解面向培養程序員的計算機科學中的核心知識;第二篇為程序設計核心知識篇,包括第10~17章,以提煉程序設計思想和核心理念為主,并通過Python語言編寫的綜合案例把計算機科學與程序設計的諸多關鍵知識點融入其中。 本書適合高等院校非計算機專業本科生作為計算機通識教育課程的教材,也可以供計算機相關專業學生以及工業界的工程師參考。

計算機科學與程序設計導論 目錄



**篇計算機科學核心知識

第1章計算機模型和歷史5

1.1起源和驅動力5

1.2圖靈模型5

1.2.1可編程數據處理機5

1.2.2通用圖靈機6

1.3馮·諾依曼模型8

1.3.1馮氏架構組成8

1.3.2存儲程序9

1.3.3順序執行9

1.4計算機的發展歷史10

1.4.1機械計算機時代11

1.4.2電子計算機誕生11

1.4.3電子計算機的發展11

1.4.4未來計算機12

1.5術語表13

1.6練習13

第2章數據化和數據的運算15

2.1現實世界和計算機世界15

2.1.1對現實世界的思考15

2.1.2現實世界和計算機世界的模型映射15

2.1.3對數據化的思考16

2.1.4數據類型16

2.1.5比特和位模式存儲16

2.2數據化17

2.2.1數值的數據化17

2.2.2文本的數據化23

2.2.3音頻的數據化24

2.2.4圖像和視頻的數據化26

2.3數據的運算28

2.3.1邏輯運算28

2.3.2移位運算29

2.3.3算術運算30

2.4術語表31

2.5練習31

2.6附錄33

第3章程序的運行與硬件34

3.1程序與硬件34

3.1.1程序與指令34

3.1.2硬件工作流程分析34

3.2計算機硬件系統35

3.2.1中央處理單元36

3.2.2主存儲器38

3.2.3輔助存儲器40

3.2.4輸入輸出設備41

3.3硬件子系統的互連41

3.3.1存儲器與CPU的連接41

3.3.2設備的連接42

3.3.3輸入輸出設備的尋址42

3.4程序的執行42

3.4.1內存空間分配42

3.4.2裝載44

3.4.3運行44

3.4.4結束45

3.5簡單計算機舉例45

3.5.1簡單計算機架構46

3.5.2指令和指令集46

3.5.3一個程序例子的分析47

3.5.4指令周期分解47

3.6術語表50

3.7練習50

第4章操作系統53

4.1操作系統的定義53

4.1.1定義53

4.1.2系統啟動54

4.2分類和常用操作系統54

4.2.1主要分類54

4.2.2常見操作系統56

4.3操作系統內核組成57

4.3.1進程管理57

4.3.2內存管理60

4.3.3文件管理61

4.3.4設備管理62

4.3.5用戶界面64

4.4術語表64

4.5練習65

第5章算法和程序設計語言67

5.1算法67

5.1.1算法定義和特征67

5.1.23種結構67

5.1.3算法的表示68

5.1.4基本算法69

5.1.5子程序74

5.1.6迭代和遞歸74

5.2程序設計語言76

5.2.1演化和分類76

5.2.2編譯和解釋77

5.2.3程序設計模式78

5.2.4編程的共同概念80

5.3術語表81

5.4練習82

5.5附錄83

第6章數據結構85

6.1抽象數據類型85

6.1.1抽象數據類型定義85

6.1.2抽象數據類型模型86

6.1.3數據結構類型87

6.2線性結構88

6.2.1線性表88

6.2.2隊列91

6.2.3棧93

6.2.4字符串93

6.2.5數組96

6.3樹結構98

6.3.1樹的定義98

6.3.2二叉樹的定義與存儲99

6.3.3二叉樹應用——哈夫曼樹100

6.4圖結構101

6.5術語表104

6.6練習106

第7章數據庫109

7.1何謂數據庫109

7.1.1定義109

7.1.2平面文件和數據庫109

7.1.3數據庫管理系統110

7.2數據庫體系結構111

7.2.1內層111

7.2.2概念層111

7.2.3外層111

7.3數據庫模型分類112

7.3.1層次模型112

7.3.2網狀模型113

7.3.3關系模型113

7.4關系數據庫模型114

7.4.1關系定義114

7.4.2關系的操作114

7.4.3完整性約束115

7.5SQL116

7.5.1單關系的操作116

7.5.2多關系的操作117

7.6術語表118

7.7練習118

第8章軟件工程121

8.1軟件危機和軟件工程121

8.1.1軟件危機121

8.1.2軟件工程的定義122

8.2軟件生命周期122

8.2.1瀑布模型122

8.2.2增量模型123

8.3系統分析與設計124

8.3.1面向過程分析與設計124

8.3.2面向對象分析與設計125

8.4編碼實現131

8.4.1編碼131

8.4.2軟件質量評估131

8.5測試132

8.5.1黑盒測試132

8.5.2白盒測試132

8.6文檔133

8.7術語表133

8.8練習134

第9章計算機網絡136

9.1基本概念136

9.1.1定義136

9.1.2分類137

9.1.3網絡的拓撲模型138

9.1.4分組交換網142

9.2TCP/IP體系結構143

9.2.1TCP/IP模型144

9.2.2數據分組的傳遞145

9.3TCP、UDP和端口146

9.3.1TCP147

9.3.2UDP147

9.3.3端口148

9.4WWW服務原理149

9.4.1World Wide Web149

9.4.2Web的運行方式149

9.4.3Web瀏覽器149

9.4.4URL150

9.5Socket編程模型150

9.5.1基于Socket的TCP編程模型151

9.5.2基于Socket的UDP編程模型152

9.6術語表153

9.7練習154

第二篇程序設計核心知識

第10章程序之道159

10.1什么是程序159

10.1.1可編程處理機模型和IPO159

10.1.2**個程序160

10.2自然語言和形式語言161

10.2.1自然語言161

10.2.2形式語言161

10.3程序的結構161

10.3.1生活中事情的分解162

10.3.2概念抽象和映射163

10.3.3程序結構模型164

10.4Python簡介164

10.4.1Python發展歷程和特性164

10.4.2Python安裝165

10.4.3運行Python166

10.5術語表169

10.6練習169

第11章語句、表達式和變量171

11.1語句171

11.1.1Python中的語句171

11.1.2賦值語句172

11.2表達式173

11.2.1何謂表達式173

11.2.2表達式的構成173

11.3變量與常量173

11.3.1變量和常量定義173

11.3.2標識符174

11.3.3數值類型174

11.3.4字符串類型175

11.4運算符175

11.4.1算術運算符176

11.4.2關系運算符177

11.4.3邏輯運算符177

11.4.4賦值運算符178

11.4.5其他運算符179

11.4.6運算符的優先級180

11.5術語表181

11.6練習181

第12章函數183

12.1對函數的思考183

12.1.1事情、函數、過程和算法183

12.1.2函數的結構183

12.2參數和參數傳遞184

12.2.1形式參數和實際參數184

12.2.2參數傳遞185

12.2.3參數分類186

12.3變量的作用域189

12.4子函數與函數調用193

12.4.1子函數193

12.4.2函數調用和棧193

12.5語句的3種結構196

12.5.1過程、步驟和語句之間的關系196

12.5.2選擇結構196

12.5.3循環結構198

12.6術語表199

12.7練習200

第13章常用數據結構201

13.1列表201

13.1.1列表定義201

13.1.2列表的主要操作202

13.1.3多維列表205

13.2元組205

13.2.1元組的定義205

13.2.2元組的主要操作205

13.2.3列表和元組的區別206

13.3集合207

13.3.1集合的定義207

13.3.2集合的主要操作207

13.4字典209

13.4.1字典的定義209

13.4.2字典的主要操作209

13.5術語表210

13.6練習210

第14章模塊、文件、輸入和輸出212

14.1Python程序的組織結構212

14.1.1模塊和文件212

14.1.2import語句212

14.1.3from…import語句213

14.1.4基于包和模塊的程序組織214

14.2輸入和輸出215

14.3文件216

14.3.1數據的持久化216

14.3.2Python中的文件操作216

14.4術語表219

14.5練習219

第15章面向對象編程221

15.1面向對象思想221

15.1.1面向對象和面向過程221

15.1.2use a、has a和is a關系223

15.2類和對象225

15.2.1類、對象、屬性和方法225

15.2.2類的定義225

15.3繼承227

15.3.1Python繼承實現227

15.3.2多繼承229

15.4多態230

15.4.1方法重載230

15.4.2方法覆蓋231

15.5術語表232

15.6練習232

第16章異常和調試233

16.1異常233

16.1.1異常處理233

16.1.2拋出異常235

16.1.3try…finally236

16.1.4with語句236

16.1.5自定義異常237

16.2測試概念237

16.3調試概念238

16.4術語表239

16.5練習239

第17章綜合應用案例241

17.1需求分析241

17.1.1用戶需求241

17.1.2系統需求分析241

17.2系統設計248

17.2.1設計決策和技術選擇248

17.2.2系統設計概述248

17.2.3核心算法描述256

17.3編碼實現259

17.3.1面向過程259

17.3.2面向對象259


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