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新編計算機科學概論 第2版 版權信息
- ISBN：9787111718161
- 條形碼：9787111718161 ; 978-7-111-71816-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
新編計算機科學概論 第2版 內容簡介
本書首先從整體上介紹計算機科學的概念和內涵，隨后就數據的表示與編碼、計算機體系結構、計算機硬件組成、數據結構與算法、程序設計語言、操作系統、數據庫與數據科學、軟件工程、計算機網絡、信息系統安全等內容依次展開介紹，*后介紹計算機科學近年來的新發展。<br />全書邏輯清晰，從歷史和發展的角度來說，介紹了計算機科學發展過程中各階段的主要成果；從技術的角度來說，層層推進，將計算機整體結構由底層的數據表示和編碼逐步推進到上層的計算機操作系統、軟件和網絡。本書特別適合作為高等院校計算機相關專業的基礎課程教材和非計算機專業的公共基礎課程教材。<br />
新編計算機科學概論 第2版 目錄
目 錄
前言
第0章 緒論 1
0.1 計算機科學與計算思維 1
0.1.1 計算 1
0.1.2 計算思維 2
0.1.3 計算機科學 3
0.1.4 計算機與計算機模型 6
0.1.5 計算機科學中的經典問題 7
0.2 計算機的歷史 10
0.2.1 計算機前傳 10
0.2.2 現代計算機 11
0.2.3 計算機的未來 16
0.3 計算機的分類 17
0.3.1 巨型機 17
0.3.2 大型機、中型機、小型機 18
0.3.3 微型機與工作站 18
0.4 計算機與社會 18
0.4.1 計算機與生活 19
0.4.2 有關計算機的倫理 20
0.4.3 與計算機有關的犯罪 21
0.5 計算機科學的發展 22
本章小結 23
附?：Python環境安裝指南 23
本章習題 28
第1章 數據的表示與編碼 31
1.1 數和數制 31
1.1.1 數字系統 31
1.1.2 計數與進制 32
1.1.3 二進制和位 34
1.1.4 八進制和十六進制 35
1.1.5 不同進制間的相互轉換 35
1.2 數值的表示與運算 39
1.2.1 整數的表示 39
1.2.2 實數的表示 42
1.2.3 位的算術運算 44
1.3 非數值信息的編碼 45
1.3.1 字符的編碼 46
1.3.2 靜態圖像的編碼 49
1.3.3 動態數據的編碼 51
本章小結 52
本章習題 53
第2章 計算機體系結構 56
2.1 計算機系統的多級層次結構 56
2.2 體系結構的基本概念 59
2.2.1 計算機體系結構 59
2.2.2 計算機組成 60
2.2.3 計算機實現 61
2.3 馮·諾依曼結構和哈佛結構 63
2.3.1 馮·諾依曼理論 63
2.3.2 馮·諾依曼體系結構 64
2.3.3 馮·諾依曼結構的演變 66
2.3.4 哈佛結構 67
2.3.5 改進型哈佛結構 67
2.4 處理器體系結構 67
2.4.1 指令系統 68
2.4.2 CISC結構 69
2.4.3 RISC結構 71
2.4.4 并行處理與流水線技術 73
2.5 計算機軟件系統 76
2.5.1 軟件的含義 76
2.5.2 軟件系統的組織 77
2.5.3 軟件的社會形態 79
本章小結 83
本章習題 84
第3章 計算機硬件組成 86
3.1 計算機硬件系統組成 86
3.2 處理器 86
3.2.1 運算器 87
3.2.2 控制器 89
3.2.3 摩爾定律與處理器的發展 90
3.3 存儲器 91
3.3.1 計算機的多級存儲系統 91
3.3.2 主存儲器和高速緩存 93
3.3.3 輔助存儲器 95
3.4 I/O設備 98
3.4.1 I/O設備的分類 99
3.4.2 常見輸入設備 99
3.4.3 常見輸出設備 100
3.5 總線與接口 102
3.5.1 總線 102
3.5.2 接口 104
本章小結 108
本章習題 109
第4章 數據結構與算法 111
4.1 概述 111
4.1.1 數據結構 111
4.1.2 算法 113
4.2 線性結構 117
4.2.1 線性表和串 117
4.2.2 棧和隊列 119
4.2.3 數組 120
4.3 非線性結構 120
4.3.1 樹 120
4.3.2 圖 123
4.4 抽象類型 124
4.4.1 指針 124
4.4.2 類與對象 125
4.5 基本算法 126
4.5.1 排序 126
4.5.2 查找 129
4.6 遞歸 130
本章小結 131
本章習題 132
第5章 程序設計語言 135
5.1 計算機語言的發展 135
5.1.1 自然語言與形式語言 136
5.1.2 機器語言與匯編語言 137
5.1.3 高級語言 138
5.1.4 腳本語言 139
5.2 程序設計語言的幾種范型 140
5.3 程序設計語言的語法元素和功能
??劃分 141
5.4 程序的生成和運行 146
5.4.1 編譯和解釋 146
5.4.2 程序設計環境 150
本章小結 151
本章習題 152
第6章 操作系統 155
6.1 操作系統概述 155
6.1.1 操作系統的內涵 155
6.1.2 操作系統的功能 156
6.1.3 操作系統的分類 157
6.2 操作系統的運行 160
6.2.1 處理器管理與進程調度 160
6.2.2 存儲管理 166
6.3 文件系統 167
6.3.1 文件的基本概念 168
6.3.2 文件的結構與存取 168
6.3.3 文件的基本類型 171
6.3.4 文件的編碼與操作 173
6.4 設備管理與驅動 175
6.4.1 設備管理 175
6.4.2 驅動 176
6.5 典型操作系統 177
6.5.1 Windows系列 177
6.5.2 Mac OS系列 178
6.5.3 UNIX 178
6.5.4 從Linux到鴻蒙 179
6.5.5 智能手表操作系統 183
本章小結 183
本章習題 184
第7章 從數據庫到數據科學 187
7.1 數據 187
7.1.1 數據的內涵 187
7.1.2 數據模型與維度 188
7.1.3 數據與信息 190
7.1.4 數據簡史 191
7.2 數據庫的基本概念 192
7.2.1 什么是數據庫 192
7.2.2 數據模型 196
7.2.3 數據字典 198
7.2.4 數據庫系統 198
7.3 關系數據庫及其運算 200
7.3.1 關系模型 200
7.3.2 結構化查詢語言 204
7.4 數據倉庫與數據挖掘 206
7.4.1 數據倉庫 206
7.4.2 數據挖掘 207
7.5 數據科學 212
7.5.1 大數據 212
7.5.2 大數據存儲與管理 216
7.5.3 大數據挖掘與可視化 218
7.5.4 認識數據科學 226
本章小結 228
本章習題 228
第8章 軟件工程 232
8.1 從軟件到軟件工程 232
8.1.1 再認識軟件 232
8.1.2 軟件工程的內涵 233
8.2 軟件開發過程 235
8.2.1 軟件生命周期 235
8.2.2 軟件過程模型 236
8.3 軟件工程的方法與工具 238
8.3.1 結構化方法 238
8.3.2 面向對象的方法 242
8.3.3 計算機輔助軟件工程 245
8.4 軟件需求管理 247
8.4.1 軟件需求 247
8.4.2 需求分析 247
8.4.3 需求管理 249
8.5 軟件質量管理 250
8.5.1 軟件質量與評價 250
8.5.2 軟件評審與測試 252
8.6 軟件項目管理 254
8.6.1 項目管理內容 254
8.6.2 項目管理過程 255
8.6.3 團隊 256
8.6.4 管理者 257
8.6.5 敏捷開發 258
本章小結 263
本章習題 264
第9章 計算機網絡 267
9.1 什么是計算機網絡 267
9.1.1 計算機網絡的歷史 267
9.1.2 計算機網絡的含義 268
9.1.3 計算機網絡的分類 269
9.2 計算機網絡體系結構 272
9.2.1 概述 272
9.2.2 OSI參考模型 273
9.2.3 TCP/IP模型 274
9.3 組建網絡 277
9.3.1 計算機網絡拓撲 277
9.3.2 網絡的物理組成 278
9.3.3 連接網絡 279
9.4 Internet及應用 280
9.4.1 Internet簡介 280
9.4.2 傳輸協議與地址 281
9.4.3 Internet應用 285
9.4.4 Internet發展新趨勢 288
9.5 移動互聯網技術及發展 289
9.5.1 蜂窩移動通信網 290
9.5.2 蜂窩移動通信網發展的基本
過程 293
本章小結 294
本章習題 295
第10章 信息系統安全 298
10.1 信息安全概述 298
10.1.1 安全威脅 298
10.1.2 對信息系統安全的理解 300
10.1.3 如何才能安全 301
10.2 數據加密 304
10.2.1 密碼學基礎 304
10.2.2 加密技術 305
10.3 計算機病毒 307
10.3.1 計算機病毒概論 308
10.3.2 計算機病毒的作用機理 309
10.3.3 計算機病毒的防治 311
10.4 防火墻與入侵檢測 313
10.4.1 防火墻 313
10.4.2 入侵檢測技術 315
本章小結 319
本章習題 320
第11章 計算機科學新發展 323
11.1 云計算 323
11.1.1 資源虛擬化 323
11.1.2 云計算的相關概念 325
11.1.3 云計算的技術特點 330
11.2 物聯網 331
11.2.1 物聯網的內涵 331
11.2.2 物聯網系統的技術架構 333
11.2.3 物聯網的主要特點 335
11.3 區塊鏈 335
11.3.1 區塊鏈簡史 335
11.3.2 區塊鏈的基本概念 336
11.3.3 區塊鏈的特征 337
11.3.4 區塊鏈的關鍵技術 338
11.3.5 區域鏈的主要技術類型 340
11.4 人工智能 341
11.4.1 人工智能的概念 341
11.4.2 人工智能的基本發展過程 341
11.4.3 人工智能的研究內容與層次 342
11.4.4 人工智能的主要學派和學科
??體系 343
11.4.5 人工智能的典型應用領域 345
11.5 從虛擬現實到元宇宙 347
11.5.1 虛擬現實及相關概念 347
11.5.2 虛擬現實的基本特征 351
11.5.3 虛擬現實的關鍵技術 352
11.5.4 虛擬現實技術的典型應用 354
11.5.5 元宇宙 355
本章小結 357
本章習題 357
參考文獻 360
前言
第0章 緒論 1
0.1 計算機科學與計算思維 1
0.1.1 計算 1
0.1.2 計算思維 2
0.1.3 計算機科學 3
0.1.4 計算機與計算機模型 6
0.1.5 計算機科學中的經典問題 7
0.2 計算機的歷史 10
0.2.1 計算機前傳 10
0.2.2 現代計算機 11
0.2.3 計算機的未來 16
0.3 計算機的分類 17
0.3.1 巨型機 17
0.3.2 大型機、中型機、小型機 18
0.3.3 微型機與工作站 18
0.4 計算機與社會 18
0.4.1 計算機與生活 19
0.4.2 有關計算機的倫理 20
0.4.3 與計算機有關的犯罪 21
0.5 計算機科學的發展 22
本章小結 23
附?：Python環境安裝指南 23
本章習題 28
第1章 數據的表示與編碼 31
1.1 數和數制 31
1.1.1 數字系統 31
1.1.2 計數與進制 32
1.1.3 二進制和位 34
1.1.4 八進制和十六進制 35
1.1.5 不同進制間的相互轉換 35
1.2 數值的表示與運算 39
1.2.1 整數的表示 39
1.2.2 實數的表示 42
1.2.3 位的算術運算 44
1.3 非數值信息的編碼 45
1.3.1 字符的編碼 46
1.3.2 靜態圖像的編碼 49
1.3.3 動態數據的編碼 51
本章小結 52
本章習題 53
第2章 計算機體系結構 56
2.1 計算機系統的多級層次結構 56
2.2 體系結構的基本概念 59
2.2.1 計算機體系結構 59
2.2.2 計算機組成 60
2.2.3 計算機實現 61
2.3 馮·諾依曼結構和哈佛結構 63
2.3.1 馮·諾依曼理論 63
2.3.2 馮·諾依曼體系結構 64
2.3.3 馮·諾依曼結構的演變 66
2.3.4 哈佛結構 67
2.3.5 改進型哈佛結構 67
2.4 處理器體系結構 67
2.4.1 指令系統 68
2.4.2 CISC結構 69
2.4.3 RISC結構 71
2.4.4 并行處理與流水線技術 73
2.5 計算機軟件系統 76
2.5.1 軟件的含義 76
2.5.2 軟件系統的組織 77
2.5.3 軟件的社會形態 79
本章小結 83
本章習題 84
第3章 計算機硬件組成 86
3.1 計算機硬件系統組成 86
3.2 處理器 86
3.2.1 運算器 87
3.2.2 控制器 89
3.2.3 摩爾定律與處理器的發展 90
3.3 存儲器 91
3.3.1 計算機的多級存儲系統 91
3.3.2 主存儲器和高速緩存 93
3.3.3 輔助存儲器 95
3.4 I/O設備 98
3.4.1 I/O設備的分類 99
3.4.2 常見輸入設備 99
3.4.3 常見輸出設備 100
3.5 總線與接口 102
3.5.1 總線 102
3.5.2 接口 104
本章小結 108
本章習題 109
第4章 數據結構與算法 111
4.1 概述 111
4.1.1 數據結構 111
4.1.2 算法 113
4.2 線性結構 117
4.2.1 線性表和串 117
4.2.2 棧和隊列 119
4.2.3 數組 120
4.3 非線性結構 120
4.3.1 樹 120
4.3.2 圖 123
4.4 抽象類型 124
4.4.1 指針 124
4.4.2 類與對象 125
4.5 基本算法 126
4.5.1 排序 126
4.5.2 查找 129
4.6 遞歸 130
本章小結 131
本章習題 132
第5章 程序設計語言 135
5.1 計算機語言的發展 135
5.1.1 自然語言與形式語言 136
5.1.2 機器語言與匯編語言 137
5.1.3 高級語言 138
5.1.4 腳本語言 139
5.2 程序設計語言的幾種范型 140
5.3 程序設計語言的語法元素和功能
??劃分 141
5.4 程序的生成和運行 146
5.4.1 編譯和解釋 146
5.4.2 程序設計環境 150
本章小結 151
本章習題 152
第6章 操作系統 155
6.1 操作系統概述 155
6.1.1 操作系統的內涵 155
6.1.2 操作系統的功能 156
6.1.3 操作系統的分類 157
6.2 操作系統的運行 160
6.2.1 處理器管理與進程調度 160
6.2.2 存儲管理 166
6.3 文件系統 167
6.3.1 文件的基本概念 168
6.3.2 文件的結構與存取 168
6.3.3 文件的基本類型 171
6.3.4 文件的編碼與操作 173
6.4 設備管理與驅動 175
6.4.1 設備管理 175
6.4.2 驅動 176
6.5 典型操作系統 177
6.5.1 Windows系列 177
6.5.2 Mac OS系列 178
6.5.3 UNIX 178
6.5.4 從Linux到鴻蒙 179
6.5.5 智能手表操作系統 183
本章小結 183
本章習題 184
第7章 從數據庫到數據科學 187
7.1 數據 187
7.1.1 數據的內涵 187
7.1.2 數據模型與維度 188
7.1.3 數據與信息 190
7.1.4 數據簡史 191
7.2 數據庫的基本概念 192
7.2.1 什么是數據庫 192
7.2.2 數據模型 196
7.2.3 數據字典 198
7.2.4 數據庫系統 198
7.3 關系數據庫及其運算 200
7.3.1 關系模型 200
7.3.2 結構化查詢語言 204
7.4 數據倉庫與數據挖掘 206
7.4.1 數據倉庫 206
7.4.2 數據挖掘 207
7.5 數據科學 212
7.5.1 大數據 212
7.5.2 大數據存儲與管理 216
7.5.3 大數據挖掘與可視化 218
7.5.4 認識數據科學 226
本章小結 228
本章習題 228
第8章 軟件工程 232
8.1 從軟件到軟件工程 232
8.1.1 再認識軟件 232
8.1.2 軟件工程的內涵 233
8.2 軟件開發過程 235
8.2.1 軟件生命周期 235
8.2.2 軟件過程模型 236
8.3 軟件工程的方法與工具 238
8.3.1 結構化方法 238
8.3.2 面向對象的方法 242
8.3.3 計算機輔助軟件工程 245
8.4 軟件需求管理 247
8.4.1 軟件需求 247
8.4.2 需求分析 247
8.4.3 需求管理 249
8.5 軟件質量管理 250
8.5.1 軟件質量與評價 250
8.5.2 軟件評審與測試 252
8.6 軟件項目管理 254
8.6.1 項目管理內容 254
8.6.2 項目管理過程 255
8.6.3 團隊 256
8.6.4 管理者 257
8.6.5 敏捷開發 258
本章小結 263
本章習題 264
第9章 計算機網絡 267
9.1 什么是計算機網絡 267
9.1.1 計算機網絡的歷史 267
9.1.2 計算機網絡的含義 268
9.1.3 計算機網絡的分類 269
9.2 計算機網絡體系結構 272
9.2.1 概述 272
9.2.2 OSI參考模型 273
9.2.3 TCP/IP模型 274
9.3 組建網絡 277
9.3.1 計算機網絡拓撲 277
9.3.2 網絡的物理組成 278
9.3.3 連接網絡 279
9.4 Internet及應用 280
9.4.1 Internet簡介 280
9.4.2 傳輸協議與地址 281
9.4.3 Internet應用 285
9.4.4 Internet發展新趨勢 288
9.5 移動互聯網技術及發展 289
9.5.1 蜂窩移動通信網 290
9.5.2 蜂窩移動通信網發展的基本
過程 293
本章小結 294
本章習題 295
第10章 信息系統安全 298
10.1 信息安全概述 298
10.1.1 安全威脅 298
10.1.2 對信息系統安全的理解 300
10.1.3 如何才能安全 301
10.2 數據加密 304
10.2.1 密碼學基礎 304
10.2.2 加密技術 305
10.3 計算機病毒 307
10.3.1 計算機病毒概論 308
10.3.2 計算機病毒的作用機理 309
10.3.3 計算機病毒的防治 311
10.4 防火墻與入侵檢測 313
10.4.1 防火墻 313
10.4.2 入侵檢測技術 315
本章小結 319
本章習題 320
第11章 計算機科學新發展 323
11.1 云計算 323
11.1.1 資源虛擬化 323
11.1.2 云計算的相關概念 325
11.1.3 云計算的技術特點 330
11.2 物聯網 331
11.2.1 物聯網的內涵 331
11.2.2 物聯網系統的技術架構 333
11.2.3 物聯網的主要特點 335
11.3 區塊鏈 335
11.3.1 區塊鏈簡史 335
11.3.2 區塊鏈的基本概念 336
11.3.3 區塊鏈的特征 337
11.3.4 區塊鏈的關鍵技術 338
11.3.5 區域鏈的主要技術類型 340
11.4 人工智能 341
11.4.1 人工智能的概念 341
11.4.2 人工智能的基本發展過程 341
11.4.3 人工智能的研究內容與層次 342
11.4.4 人工智能的主要學派和學科
??體系 343
11.4.5 人工智能的典型應用領域 345
11.5 從虛擬現實到元宇宙 347
11.5.1 虛擬現實及相關概念 347
11.5.2 虛擬現實的基本特征 351
11.5.3 虛擬現實的關鍵技術 352
11.5.4 虛擬現實技術的典型應用 354
11.5.5 元宇宙 355
本章小結 357
本章習題 357
參考文獻 360
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新編計算機科學概論 第2版 作者簡介
劉藝，中國計算機學會高級會員，知名計算機技術作家。長期從事計算機課程的教學和教材編寫工作。曾獲全軍軟件比賽一等獎，主持的科研項目獲全軍科技進步獎。
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