计算机科学导论

图书标准信息

• 作者 金保华 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2021-09
• 版次 1
• ISBN 9787121420108
• 定价 56.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 332页

【内容简介】

“计算机科学导论”是计算机类专业的必修课程，可以引导刚刚进入大学的新生对计算机基础知识及研究方向有一个宏观的认识，从而为其系统地学习计算机类专业的后续课程打基础。本书是学习计算机类专业知识的引导教材，也是大学计算机类专业的基础课程教材，其内容涉及计算机科学的诸多方面，结构严谨、层次分明、叙述准确。全书内容包括概述、计算基础、计算机系统、程序设计基础、算法、数据结构、软件工程、操作系统、数据库基础、多媒体处理技术、计算机网络、计算机新技术、计算机与职业素养。本书密切结合“计算机科学导论”课程的基本教学要求，在介绍计算机科学相关基本概念和理论的同时兼顾计算机技术和理论的**发展成果。通过本书的学习，学生可以较全面地掌握计算机软/硬件技术与网络技术的基本概念，以及软/硬件系统的基本工作原理，并且能够对计算机科学的基本理论、学科知识体系、方法，以及与其他学科之间的关系进行系统了解，为后续课程的学习奠定基础。此外，本书融入了思政教育的理念，强化思政内涵，引导学生开阔视野，培养学生的价值选择能力，帮助学生树立正确的理想信念和职业道德意识，提升学生综合素质。 本书可作为高校计算机类专业“计算机科学导论”课程的教材，也可作为电子信息类专业学生或其他计算机爱好者了解、学习计算机科学知识的参考书。

【作者简介】

金保华，教授，计算机与通信工程学院院长，主要从事人工智能、计算机辅助决策系统等方面的研究。近年来，主持或参加纵向及横向课题十余项，发表论文30余篇，主编或参编教材6部，主持省科技进步奖1项，通过省部级成果鉴定6项，主持省级教学成果鉴定1项，获得软件著作权3项。自工作以来，先后主持和参加了国家“十一五”科技支撑计划“省级应急平台与城市应急联动应用与示范项目”、河南省科技攻关项目“安全生产应急指挥平台关键系数研究”、以及各类教改项目等。主持的教改项目“卓越工程师培养校企专业共建模式研究与改革”获得河南省教学成果二等奖，参加的“安全生产应急救援指挥系统的研究与开发”获河南省科技进步奖三等奖。

【目录】

第1章  概述1
1．1 计算的历史1
1．2 计算机的由来6
1．3 计算机的应用领域和发展趋势9
1．3．1  计算机的应用领域9
1．3．2  计算机的发展趋势10
1．4 计算学科11
1．4．1  计算学科的历史背景11
1．4．2  计算学科领域的分化及计算学科课程体系的核心内容12
1．5 计算系统的层次框架15
1．6 小结16
习题116
第2章  计算基础19
2．1 进位计数制19
2．1．1  十进制20
2．1．2  二进制21
2．1．3  八进制21
2．1．4  十六进制22
2．1．5  不同进制数之间的转换22
2．2  计算机数据存储的组织形式26
2．2．1  数据的存储单位27
2．2．2  存储设备27
2．2．3  编址与地址28
2．3 数字数据的二进制表示29
2．3．1  数的定点和浮点表示29
2．3．2  数的编码表示29
2．3．3  计算机中数的浮点表示33
2．4 文本数据的二进制表示36
2．4．1  ASCII字符集37
2．4．2  Unicode字符集37
2．4．3  汉字编码38
2．5 音频、图像、视频信息的表示41
2．5．1  音频信息的数字化表示41
2．5．2  图像、视频信息的数字化表示43
2．6 小结45
习题245
第3章  计算机系统48
3．1 计算机系统结构48
3．2 计算机硬件系统49
3．2．1  主机箱及主板50
3．2．2  CPU51
3．2．3  存储器52
3．2．4  输入/输出设备55
3．2．5  总线56
3．3 计算机软件系统57
3．3．1  软件概述57
3．3．2  软件分类58
3．3．3  计算机硬件和软件的关系59
3．3．4  计算机指令59
3．3．5  计算机指令的执行过程60
3．3．6  计算机的启动过程61
3．4 计算机性能指标62
3．5 我国的超级计算机64
3．6 小结66
习题366
第4章  程序设计基础68
4．1 什么是程序设计语言68
4．2 程序设计语言的演化69
4．2．1  机器语言69
4．2．2  汇编语言69
4．2．3  高级语言70
4．3 高级语言类型70
4．3．1  面向过程语言概述70
4．3．2  面向对象语言概述71
4．3．3  函数式语言概述72
4．3．4  逻辑式语言概述72
4．4 面向过程语言72
4．4．1  变量和基本数据类型73
4．4．2  常量73
4．4．3  运算符与表达式73
4．4．4  程序结构74
4．4．5  函数76
4．4．6  注释76
4．5 面向对象语言76
4．5．1  面向对象的基本概念76
4．5．2  面向对象的特征77
4．5．3  面向对象的特点78
4．6 程序设计语言的执行过程78
4．6．1  编辑源文件78
4．6．2  预处理及编译79
4．6．3  链接81
4．6．4  加载和运行82
4．7 高级语言发展历程83
4．7．1  C84
4．7．2  Java85
4．7．3  Python85
4．7．4  C++86
4．7．5  C#87
4．7．6  JavaScript87
4．7．7  PHP88
4．7．8  SQL88
4．7．9  Ruby89
4．8 小结89
习题489
第5章  算法91
5．1 初识算法91
5．2 算法概述93
5．3 算法的描述工具93
5．4 算法的基本结构95
5．5 算法分析98
5．6 *简单的递推方程求解98
5．7 *经典算法思想概述100
5．8 小结104
习题5104
第6章  数据结构106
6．1 初识数据结构106
6．2 数据结构概述107
6．2．1  什么是数据结构107
6．2．2  数据的逻辑结构107
6．2．3  数据的存储结构108
6．3 线性结构109
6．3．1  线性表109
6．3．2  栈111
6．3．3  队列112
6．4 树和二叉树112
6．4．1  树112
6．4．2  二叉树113
6．5 图116
6．5．1  图的定义与术语116
6．5．2  图的遍历117
6．5．3  最小生成树117
6．5．4  最短路径118
6．6 小结120
习题6120
第7章  软件工程122
7．1 软件与软件危机122
7．1．1  软件危机的定义及典型表现122
7．1．2  产生软件危机的主要原因123
7．1．3  消除软件危机的主要措施123
7．2 软件工程概述及软件生命周期124
7．2．1  软件工程的定义及主要目标124
7．2．2  软件工程的发展史124
7．2．3  软件生命周期125
7．3 软件开发过程126
7．3．1  可行性分析126
7．3．2  需求分析127
7．3．3  总体设计130
7．3．4  详细设计133
7．3．5  编码实现136
7．4 软件测试与维护136
7．4．1  软件测试136
7．4．2  软件维护138
7．5 软件成本估算139
7．5．1  估算规模139
7．5．2  估算工作量139
7．5．3  估算工期139
7．5．4  估算成本140
7．6 软件开发规范与职业道德修养140
7．6．1  软件开发规范140
7．6．2  职业道德修养141
7．7 小结141
习题7141
第8章  操作系统143
8．1 初识操作系统143
8．1．1  操作系统的定义143
8．1．2  计算机的启动过程144
8．2 操作系统的发展史146
8．3 处理机管理150
8．3．1  进程管理150
8．3．2  处理机调度153
8．4 存储管理155
8．4．1  内存分配与回收155
8．4．2  内存管理的其他功能157
8．4．3  内存中的栈和堆158
8．5 设备管理159
8．5．1  设备管理的功能159
8．5．2  磁盘的性能和调度160
8．6 文件管理160
8．6．1  文件161
8．6．2  目录管理164
8．6．3  文件管理的其他功能166
8．7 用户接口167
8．8 操作系统的分类168
8．9 主流操作系统169
8．9．1  Windows169
8．9．2  UNIX170
8．9．3  Linux171
8．9．4  macOS172
8．10 我国自主研发之路172
8．10．1  国产操作系统的发展历程172
8．10．2  主流国产操作系统174
8．11 操作系统未来发展趋势176
8．12 小结177
习题8177
第9章  数据库基础180
9．1 数据库技术概述180
9．1．1  初识数据库180
9．1．2  数据库的基本概念181
9．1．3  数据库技术的发展182
9．1．4  数据库系统的构成185
9．2 数据库系统的体系结构186
9．2．1  三级模式186
9．2．2  两层映像186
9．3 数据模型187
9．3．1  概念层数据模型187
9．3．2  组织层数据模型188
9．4 关系数据库及表结构189
9．4．1  关系数据库189
9．4．2  关系型数据表190
9．5 关系数据库及其设计191
9．6 结构化查询语言195
9．6．1  数据定义196
9．6．2  数据查询197
9．6．3  数据操纵197
9．6．4  数据控制198
9．7 数据库管理软件介绍199
9．8 国产数据库和我国自主创新之路201
9．8．1  国产数据库201
9．8．2  我国自主创新之路203
9．9 小结203
习题9203
第10章  多媒体处理技术205
10．1 初识多媒体技术205
10．2 文本处理技术208
10．2．1  文本概述208
10．2．2  文本处理基础208
10．2．3  常用文本处理软件212
10．3 动画处理技术214
10．3．1  动画概述214
10．3．2  动画处理基础216
10．3．3  常用动画制作软件218
10．4 数字图像处理技术219
10．4．1  数字图像处理概述219
10．4．2  数字图像处理基础221
10．4．3  数字图像处理软件227
10．5 数字音频处理技术228
10．5．1  数字音频概述228
10．5．2  数字音频处理基础229
10．5．3  数字音频处理软件233
10．6 数字视频处理技术235
10．6．1  数字视频概述235
10．6．2  数字视频处理基础236
10．6．3  数字视频处理软件240
10．7 多媒体压缩技术241
10．7．1  多媒体压缩概述241
10．7．2  多媒体压缩基础241
10．8 多媒体技术的新发展244
10．8．1  多媒体智能化244
10．8．2  多媒体云计算245
10．8．3  多媒体大数据246
10．8．4  视频会议系统247
10．8．5  流媒体技术248
10．9 国产多媒体相关产品及公司和我国自主创新之路248
10．9．1  国产多媒体相关产品及公司248
10．9．2  我国自主创新之路249
10．10 小结250
习题 10250
第11章  计算机网络252
11．1 初识计算机网络252
11．2 计算机网络概述253
11．2．1  计算机网络的概念253
11．2．2  计算机网络的组成254
11．2．3  计算机网络的发展255
11．2．4  计算机网络的功能与分类256
11．2．5  计算机网络体系结构260
11．2．6  网络应用模式262
11．3 网络中间系统264
11．3．1  网络传输介质264
11．3．2  网络接口卡267
11．3．3  集线器268
11．3．4  交换机268
11．3．5  路由器269
11．4 计算机局域网270
11．4．1  局域网概述270
11．4．2  以太网270
11．5 Internet基础知识271
11．5．1  Internet概述271
11．5．2  Internet的接入273
11．5．3  IP地址与MAC地址274
11．5．4  WWW服务278
11．5．5  域名系统281
11．5．6  电子邮件284
11．5．7  文件传输285
11．5．8  远程登录服务285
11．6 国产网络相关产品和我国自主创新之路286
11．6．1  国产网络相关产品286
11．6．2  我国自主创新之路287
11．7  小结287
习题11287
第12章  计算机新技术291
12．1 人工智能291
12．1．1  实例展现291
12．1．2  人工智能的概念292
12．1．3  人工智能的生产和发展阶段293
12．1．4  人工智能的研究领域294
12．1．5  人工智能的研究方法296
12．2 云计算与云平台技术297
12．2．1  实例展现297
12．2．2  云计算298
12．2．3  云平台300
12．3 大数据技术301
12．3．1  实例展现301
12．3．2  大数据的基本概念和特征302
12．3．3  大数据的发展趋势302
12．3．4  大数据的处理技术303
12．4 物联网技术304
12．4．1  实例展现304
12．4．2  物联网概述305
12．4．3  物联网的发展趋势305
12．4．4  ?物联网关键技术306
12．5 区块链技术306
12．5．1  实例展现307
12．5．2  区块链概述307
12．5．3  区块链的应用前景309
12．5．4  区块链关键技术310
12．6 虚拟现实与增强现实技术311
12．6．1  实例展现311
12．6．2  虚拟现实与增强现实概述312
12．6．3  虚拟现实与增强现实的发展趋势313
12．6．4  虚拟现实与增强现实关键技术314
12．7 小结318
习题12318