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计算机导论（第5版） ——基于计算思维和系统能力培养

作者: 方英兰

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2022-06

版次: 1

ISBN: 9787121435126

定价: 64.00

装帧: 其他

开本: 其他

纸张: 胶版纸

页数: 356页

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

4人买过

本书是普通高等教育\"十一五”规划教材的修订版，主要内容包括9章：计算思维概述、算法基础、计算机的硬件基础、计算机系统的硬件结构、数据的组织与管理、计算机系统的软件、计算机系统及应用、计算机信息安全及职业道德、计算机导论实验。附录还给出了专业学习指南。本书为任课老师免费提供电子教案、习题参考答案和实验用程序等教学资源。本书适合作为计算机专业本科和专科入门教材，也可作为非计算机专业的\"计算机基础”教材，也是计算机初学者的理想入门读物。方英兰，女，北方工业大学信息工程学院教授，先后主讲多门计算机专业课程，主要研究方向为计算机网络安全技术、计算机应用及数据库应用。近年来撰写论文二十余篇，其中12篇被EI收录，参编专著四部。目  录

第1章  计算思维概述1

1.1  计算机发展概述2

1.1.1  计算机历史回顾2

1.1.2  计算机发展现状3

1.1.3  计算机发展趋势8

1.2  计算思维10

1.2.1  计算机的发展与思维方式的变化10

1.2.2  数据思维与科学思维12

1.2.3  计算思维的定义13

1.2.4  计算思维的特性13

1.3   计算机求解问题的过程14

拓展资料：中国古代计算工具——算筹和算盘16

习题119

第2章  算法基础20

2.1  计算科学的典型问题21

2.1.1  算法研究的典型例子21

2.1.2  计算领域重要的问题类型22

2.1.3  学习算法的意义23

2.2  算法初步23

2.2.1  算法概念23

2.2.2  算法特征24

2.2.3  算法描述25

2.2.4  算法结构26

2.2.5  算法设计方法28

2.2.6  算法分析30

拓展资料：国密算法31

习题233

第3章  计算机硬件基础34

3.1  计算机基本组成及其工作原理35

3.1.1  计算机的基本组成35

3.1.2  计算机的基本工作原理36

3.2  信息在计算机中的表示38

3.2.1  数值数据38

3.2.2  字符数据45

3.2.3  声音数据47

3.2.4  图像和图形数据47

3.2.5  视频数据48

3.3  运算基础49

3.3.1  四则运算49

3.3.2  补码加法和减法运算50

3.3.3  十进制数运算51

3.3.4  逻辑运算53

3.4  逻辑代数及逻辑电路54

3.4.1  逻辑代数的初步知识54

3.4.2  基本逻辑电路56

3.4.3  基本逻辑部件62

拓展阅读：华罗庚对中国计算机事业的贡献69

习题370

第4章  计算机系统硬件结构73

4.1  中央处理器74

4.1.1  运算器74

4.1.2  控制器76

4.1.3  CPU典型结构举例81

4.1.4  多核CPU和GPU85

4.2  主存储器87

4.2.1  主存储器概述88

4.2.2  半导体存储器90

4.2.3  用芯片组成一个存储器94

4.3  辅助存储器95

4.3.1  磁表面存储器96

4.3.2  光盘存储器99

4.3.3  固态存储器101

4.3.4  计算机的存储体系101

4.4  输入/输出系统103

4.4.1  输入设备103

4.4.2  输出设备105

4.4.3  输入/输出接口108

4.4.4  输入/输出控制方式110

4.5  指令系统及执行111

4.5.1  指令系统112

4.5.2  总线115

4.5.3  计算机的时标系统117

4.5.4  计算机的整机工作原理118

4.5.5  计算机的性能评价122

4.6  计算机的系统结构122

4.6.1  并行处理的概念123

4.6.2  流水线处理机系统123

4.6.3  并行处理机系统125

4.6.4  多处理机系统126

4.6.5  数据流计算机126

4.6.6  精简指令系统计算机127

拓展阅读：中国的超级计算机128

习题4132

第5章  数据的组织和管理135

5.1  数据结构基础136

5.1.1  数据结构概述136

5.1.2  线性表138

5.1.3  图140

5.1.4  树142

5.2  数据库系统144

5.2.1  数据库概述145

5.2.2  数据模型146

5.2.3  数据库的基本结构形式——数据表147

5.2.4  数据库语言149

5.2.5  数据库设计151

5.2.6  常用数据库开发平台152

5.2.7  数据库技术的发展154

5.2.8  大数据及其技术158

拓展阅读：国产数据库163

习题5166

第6章  计算机系统的软件168

6.1  计算机软件概述169

6.1.1  什么是软件169

6.1.2  软件的分类169

6.1.3  常用软件简介169

6.1.4  计算机系统的组成171

6.2  程序设计语言172

6.2.1  程序设计语言发展概述172

6.2.2  程序设计基础175

6.2.3  面向对象程序设计184

6.3  操作系统187

6.3.1  操作系统概述187

6.3.2  处理器管理192

6.3.3  存储管理196

6.3.4  设备管理197

6.3.5  文件管理201

6.3.6  操作系统实例206

6.4  编译原理209

6.4.1  编译原理概述209

6.4.2  词法分析211

6.4.3  语法分析213

6.4.4  中间代码生成214

6.4.5  代码优化216

6.4.6  目标代码生成216

6.4.7  表格管理和出错处理217

6.5  软件工程218

6.5.1  软件工程概述218

6.5.2  软件开发模型220

拓展阅读：华为鸿蒙系统224

习题6228

第7章  计算机系统应用229

7.1  计算机网络230

7.1.1  计算机网络的组成230

7.1.2  计算机网络的分类233

7.1.3  网络中数据传输的基本原理235

7.1.4  网络通信协议238

7.1.5  计算机网络示例239

7.1.6  Internet简介241

7.1.7  无线网247

7.1.8  移动通信网络249

7.1.9  物联网251

7.1.10  云计算253

7.2  多媒体技术255

7.2.1  多媒体的基本概念255

7.2.2  多媒体关键技术258

7.2.3  多媒体计算机系统262

7.2.4  Windows多媒体环境264

7.2.5  多媒体技术的应用与发展266

7.3  虚拟现实266

7.3.1  虚拟现实概述266

7.3.2  虚拟现实的发展历程268

7.3.3  虚拟现实系统的结构270

7.3.4  虚拟现实系统的构造270

7.3.5  虚拟现实的应用271

7.4  人工智能275

7.4.1  人工智能概述275

7.4.2  人工智能的主要研究方向与应用领域277

7.4.3  专家系统280

7.4.4  人工神经网络285

拓展阅读：中国人工智能之父吴文俊289

习题7291

第8章  信息安全素养与职业道德293

8.1  计算机信息安全概述294

8.1.1  什么是计算机信息安全294

8.1.2  威胁计算机网络安全的主要因素295

8.2  计算机病毒296

8.2.1  病毒的定义和特点297

8.2.2  典型计算机病毒297

8.2.3  病毒的分类298

8.2.4  反病毒技术概述299

8.3  计算机黑客301

8.4  计算机犯罪303

8.5  防火墙304

8.6  计算机职业道德307

拓展阅读：习近平谈网络安全，“人民”二字一以贯之308

习题8311

第9章  计算机系统实验313

9.1  计算机硬件实验314

9.2  Office办公软件实验317

9.3  操作系统文件管理实验322

9.4  网络综合应用实验324

9.5  多媒体综合应用实验326

9.6  Access数据库应用实验327

附录A  专业学习指南331

A.1  计算机科学与技术专业知识体系和科学方法论332

A.2  计算机科学与技术专业的职业类别336

A.3  计算机行业背景知识338

A.4  常见英文计算机缩略语对照表343

参考文献323
内容简介:
本书是普通高等教育\"十一五”规划教材的修订版，主要内容包括9章：计算思维概述、算法基础、计算机的硬件基础、计算机系统的硬件结构、数据的组织与管理、计算机系统的软件、计算机系统及应用、计算机信息安全及职业道德、计算机导论实验。附录还给出了专业学习指南。本书为任课老师免费提供电子教案、习题参考答案和实验用程序等教学资源。本书适合作为计算机专业本科和专科入门教材，也可作为非计算机专业的\"计算机基础”教材，也是计算机初学者的理想入门读物。
作者简介:
方英兰，女，北方工业大学信息工程学院教授，先后主讲多门计算机专业课程，主要研究方向为计算机网络安全技术、计算机应用及数据库应用。近年来撰写论文二十余篇，其中12篇被EI收录，参编专著四部。
目录:
目  录

第1章  计算思维概述1

1.1  计算机发展概述2

1.1.1  计算机历史回顾2

1.1.2  计算机发展现状3

1.1.3  计算机发展趋势8

1.2  计算思维10

1.2.1  计算机的发展与思维方式的变化10

1.2.2  数据思维与科学思维12

1.2.3  计算思维的定义13

1.2.4  计算思维的特性13

1.3   计算机求解问题的过程14

拓展资料：中国古代计算工具——算筹和算盘16

习题119

第2章  算法基础20

2.1  计算科学的典型问题21

2.1.1  算法研究的典型例子21

2.1.2  计算领域重要的问题类型22

2.1.3  学习算法的意义23

2.2  算法初步23

2.2.1  算法概念23

2.2.2  算法特征24

2.2.3  算法描述25

2.2.4  算法结构26

2.2.5  算法设计方法28

2.2.6  算法分析30

拓展资料：国密算法31

习题233

第3章  计算机硬件基础34

3.1  计算机基本组成及其工作原理35

3.1.1  计算机的基本组成35

3.1.2  计算机的基本工作原理36

3.2  信息在计算机中的表示38

3.2.1  数值数据38

3.2.2  字符数据45

3.2.3  声音数据47

3.2.4  图像和图形数据47

3.2.5  视频数据48

3.3  运算基础49

3.3.1  四则运算49

3.3.2  补码加法和减法运算50

3.3.3  十进制数运算51

3.3.4  逻辑运算53

3.4  逻辑代数及逻辑电路54

3.4.1  逻辑代数的初步知识54

3.4.2  基本逻辑电路56

3.4.3  基本逻辑部件62

拓展阅读：华罗庚对中国计算机事业的贡献69

习题370

第4章  计算机系统硬件结构73

4.1  中央处理器74

4.1.1  运算器74

4.1.2  控制器76

4.1.3  CPU典型结构举例81

4.1.4  多核CPU和GPU85

4.2  主存储器87

4.2.1  主存储器概述88

4.2.2  半导体存储器90

4.2.3  用芯片组成一个存储器94

4.3  辅助存储器95

4.3.1  磁表面存储器96

4.3.2  光盘存储器99

4.3.3  固态存储器101

4.3.4  计算机的存储体系101

4.4  输入/输出系统103

4.4.1  输入设备103

4.4.2  输出设备105

4.4.3  输入/输出接口108

4.4.4  输入/输出控制方式110

4.5  指令系统及执行111

4.5.1  指令系统112

4.5.2  总线115

4.5.3  计算机的时标系统117

4.5.4  计算机的整机工作原理118

4.5.5  计算机的性能评价122

4.6  计算机的系统结构122

4.6.1  并行处理的概念123

4.6.2  流水线处理机系统123

4.6.3  并行处理机系统125

4.6.4  多处理机系统126

4.6.5  数据流计算机126

4.6.6  精简指令系统计算机127

拓展阅读：中国的超级计算机128

习题4132

第5章  数据的组织和管理135

5.1  数据结构基础136

5.1.1  数据结构概述136

5.1.2  线性表138

5.1.3  图140

5.1.4  树142

5.2  数据库系统144

5.2.1  数据库概述145

5.2.2  数据模型146

5.2.3  数据库的基本结构形式——数据表147

5.2.4  数据库语言149

5.2.5  数据库设计151

5.2.6  常用数据库开发平台152

5.2.7  数据库技术的发展154

5.2.8  大数据及其技术158

拓展阅读：国产数据库163

习题5166

第6章  计算机系统的软件168

6.1  计算机软件概述169

6.1.1  什么是软件169

6.1.2  软件的分类169

6.1.3  常用软件简介169

6.1.4  计算机系统的组成171

6.2  程序设计语言172

6.2.1  程序设计语言发展概述172

6.2.2  程序设计基础175

6.2.3  面向对象程序设计184

6.3  操作系统187

6.3.1  操作系统概述187

6.3.2  处理器管理192

6.3.3  存储管理196

6.3.4  设备管理197

6.3.5  文件管理201

6.3.6  操作系统实例206

6.4  编译原理209

6.4.1  编译原理概述209

6.4.2  词法分析211

6.4.3  语法分析213

6.4.4  中间代码生成214

6.4.5  代码优化216

6.4.6  目标代码生成216

6.4.7  表格管理和出错处理217

6.5  软件工程218

6.5.1  软件工程概述218

6.5.2  软件开发模型220

拓展阅读：华为鸿蒙系统224

习题6228

第7章  计算机系统应用229

7.1  计算机网络230

7.1.1  计算机网络的组成230

7.1.2  计算机网络的分类233

7.1.3  网络中数据传输的基本原理235

7.1.4  网络通信协议238

7.1.5  计算机网络示例239

7.1.6  Internet简介241

7.1.7  无线网247

7.1.8  移动通信网络249

7.1.9  物联网251

7.1.10  云计算253

7.2  多媒体技术255

7.2.1  多媒体的基本概念255

7.2.2  多媒体关键技术258

7.2.3  多媒体计算机系统262

7.2.4  Windows多媒体环境264

7.2.5  多媒体技术的应用与发展266

7.3  虚拟现实266

7.3.1  虚拟现实概述266

7.3.2  虚拟现实的发展历程268

7.3.3  虚拟现实系统的结构270

7.3.4  虚拟现实系统的构造270

7.3.5  虚拟现实的应用271

7.4  人工智能275

7.4.1  人工智能概述275

7.4.2  人工智能的主要研究方向与应用领域277

7.4.3  专家系统280

7.4.4  人工神经网络285

拓展阅读：中国人工智能之父吴文俊289

习题7291

第8章  信息安全素养与职业道德293

8.1  计算机信息安全概述294

8.1.1  什么是计算机信息安全294

8.1.2  威胁计算机网络安全的主要因素295

8.2  计算机病毒296

8.2.1  病毒的定义和特点297

8.2.2  典型计算机病毒297

8.2.3  病毒的分类298

8.2.4  反病毒技术概述299

8.3  计算机黑客301

8.4  计算机犯罪303

8.5  防火墙304

8.6  计算机职业道德307

拓展阅读：习近平谈网络安全，“人民”二字一以贯之308

习题8311

第9章  计算机系统实验313

9.1  计算机硬件实验314

9.2  Office办公软件实验317

9.3  操作系统文件管理实验322

9.4  网络综合应用实验324

9.5  多媒体综合应用实验326

9.6  Access数据库应用实验327

附录A  专业学习指南331

A.1  计算机科学与技术专业知识体系和科学方法论332

A.2  计算机科学与技术专业的职业类别336

A.3  计算机行业背景知识338

A.4  常见英文计算机缩略语对照表343

参考文献323

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计算机导论（第5版） ——基于计算思维和系统能力培养

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