计算机科学导论第二版沙行勉清华大学出版社9787302446170

图书标准信息

• 作者 沙行勉 著
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2016-09
• 版次 2
• ISBN 9787302446170
• 定价 49.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 365页
• 字数 598千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 21世纪高等学校计算机专业实用规划教材

【内容简介】

　　本书是一本内容丰实、形式活泼，同时与计算机的*新发展密切结合的计算机入门教材。计算机包含了一切可以执行程序的计算设备。本书用深入浅出的语言讲解了计算机科学的基础知识。主要内容包括计算机学什么、神奇的0与1、程序是如何执行的、学习Python语言与数据库知识、计算思维的核心——算法、操作系统、并行计算、计算机网络与物联网、信息安全等。本书不仅让读者能够清楚、完整地了解如何用计算机解决问题，而且通过Python程序的巧妙演绎与动手实践，让读者切实体会到计算机科学的广博与趣味，带领读者体会计算机科学之美。
　　本书可作为计算机科学入门课程的教科书，也可作为广大读者理解计算机科学基本知识的科普读物及学习Python语言的参考书。

【作者简介】

　　沙行勉 (Edwin Sha)，博士生导师，2000年起任美国终身职正教授 (Full Professor)。中国国家千人计划（A类）特聘专家，长江学者讲座教授，海外杰出青年学者。于1986年获得国立台湾大学计算机科学系学士学位，在海军陆战队服役两年后赴美国普林斯顿大学（Princeton University）就读。于1991年和1992年分别获美国普林斯顿大学计算机科学系硕士学位和博士学位。1992年起任教于美国圣母大学(University of Notre Dame)计算机科学与工程系，并于1995年起担任该系副系主任和研究生部主任。2000年起作为终身职正教授任教于美国得克萨斯州大学达拉斯分校（UTD）计算机科学系。2001年曾担任该校计算机科学部主任。任上海交通大学、山东大学、北京航空航天大学、湖南大学、华东师范大学等客座、兼任教授或博导。2008年被评为海外杰出青年学者，2010年起任教育部长江学者讲座教授。2011年起任中国千人计划特聘专家，现全职任重庆大学国家特聘教授和计算机学院院长。
　　至2016年，已在相关国际学术会议及国际核心期刊上发表英文学术论文380余篇， 其中包括60余篇IEEE 和 ACM Transactions 期刊论文。共获各类**级教学、科研奖项35项以上，其中包括美国Oak Ridge 大学联盟颁发的杰出青年教授奖, 美国国家科学基金颁发的杰出学术发展奖, 美国圣母大学颁发的杰出教学奖, 以及世界*级期刊ACM Transactions (ACM TODAES)颁发的2011年*佳论文奖（一年只选一篇*佳期刊论文）等。以大会主席身份主持多次国际重要学术会议。沙教授在教学方面深受中美学生们的喜爱，在美国从教期间，他在每学期由学生给老师打分的教学评鉴中都得到高分。沙教授喜爱中国传统文化及儒释道哲学，以人才培养、教学育人为其终身的兴趣及志向。

【目录】

第1章计算机学什么
1.1探索黑匣子——从一个程序谈起
1.1.1探索黑匣子之计算机硬件
1.1.2探索黑匣子之计算机软件
1.1.3探索黑匣子之操作系统
1.1.4计算机系统的层次
1.2计算机编程的基本概念
1.2.1初窥高级语言
1.2.2乘Python之舟进入计算机语言的世界
1.2.3活学活用——运用Python的基本功能解决数学问题
小结
1.3计算机核心知识——算法
1.3.1算法的重要性
1.3.2解平方根算法一
1.3.3解平方根算法二
1.3.4解平方根算法三
小结
1.4什么是计算机
1.4.1历史上的计算机
1.4.2嵌入式系统
1.4.3未来的计算机
小结
1.5计算机前沿知识——大数据
1.5.1数据
1.5.2大数据
1.5.3大数据的应用
小结
1.5.4对数据和逻辑的正确态度——沙老师的话
1.6计算机科学之美
1.6.1无处不在的计算机
1.6.2计算机学科本身包含的知识面之广
本章总结
习题1
第2章神奇的0与1
2.1进位制的概念
小结
2.2不同进制间的转换
2.2.1二进制数转换为十进制数
2.2.2十进制数转换为二进制数
2.2.3二、八、十六进制的巧妙转换
小结
2.3计算中的二进制四则运算
2.3.1无符号整数与加法
2.3.2乘法与除法
2.3.3带符号整数的减法
2.3.4小数—浮点数
小结
2.4一切都是逻辑
2.4.1什么是逻辑运算
2.4.2电路实现逻辑(课时不足时，可不讲本节)
2.4.3用逻辑做加法
2.4.4加法与控制语句
小结
2.5计算机中的存储
2.5.1数据的存储形式
2.5.2存储设备
小结
2.6谈0与1的美
2.6.1简单开关的无限大用
2.6.2二进制逻辑的神奇妙用
2.6.3“亢龙有悔”和“否极泰来”
2.6.4“若见诸相非相，即见如来”
习题2
第3章程序是如何执行的
3.1引例
3.2a=a+1的执行过程
3.2.1分解a=a+1的执行步骤
3.2.2CPU中的核心部件
3.2.3汇编指令的概念
3.2.4a=a+1的完整执行过程
小结
3.3控制结构的执行
3.3.1ifelse选择语句
3.3.2分支跳转指令
3.3.3ifelse选择语句的执行
3.3.4while循环语句的执行
3.3.5for循环语句的执行
小结
3.4关于Python的函数调用
3.4.1函数的基本概念
3.4.2Python函数入门
3.4.3局部变量与全局变量
小结
3.5函数调用过程的分析
3.5.1返回地址的存储
3.5.2函数调用时栈的管理
小结
3.6几种通用的编程语言
小结
3.7对计算机程序的领悟
3.7.1清晰的语义
3.7.2严谨的逻辑
3.7.3巧妙的结构
3.7.4智能是程序计算出来的
小结
习题3
第4章学习Python语言
4.1简洁的Python
4.2Python内置数据结构
4.2.1Python基本数据类型
4.2.2列表
4.2.3再谈字符串
4.2.4字典——类似数据库的结构
4.3Python赋值语句
4.3.1基本赋值语句
4.3.2序列赋值
4.3.3扩展序列赋值
4.3.4多目标赋值
4.3.5增强赋值语句
4.4Python控制结构
4.4.1if语句
4.4.2while循环语句
4.4.3for循环语句
4.5Python函数调用
4.6Python自定义数据结构
4.6.1面向过程与面向对象
4.6.2面向对象基本概念——类与对象
4.7基于Python面向对象编程实现数据库功能
4.7.1Python面向对象方式实现数据库的学生类
4.7.2Python面向对象方式实现数据库的课程类
4.7.3Python创建数据库的学生与课程类组
4.7.4Python实例功能模拟
4.8有趣的小乌龟——Python之绘图
4.8.1初识小乌龟
4.8.2小乌龟绘制基础图形
4.8.3小乌龟绘制迷宫
习题4
第5章计算思维的核心——算法
5.1计算思维是什么
小结
5.2递归的基本概念
小结
5.3分治法
小结
5.4贪心算法
小结
5.5动态规划
小结
5.6以老鼠走迷宫为例
小结
5.7谈计算思维的美
5.7.1递归思想的美
5.7.2计算思维求解问题的基本方式的美
5.7.3问题复杂度的研究之美
习题5
第6章操作系统简介
6.1计算机的启动
6.1.1启动自检阶段
6.1.2初始化启动阶段
6.1.3启动加载阶段
6.1.4内核装载阶段
6.1.5登录阶段
6.2认识操作系统
6.3操作系统对硬件资源管理——硬件中断与异常
6.3.1操作系统对I/O设备管理——硬件中断
6.3.2操作系统对CPU的管理——硬件中断
6.3.3操作系统对内存的管理——“异常”中断
6.4操作系统对应用程序提供较安全可靠的服务——软件中断
6.4.1内核态与用户态
6.4.2系统调用——软件中断
6.4.3常用系统调用
6.4.4系统调用实例： read系统调用
6.5操作系统对多运行环境的管理
6.5.1进程
6.5.2进程状态
6.5.3进程调度
6.6文件系统
6.6.1文件基本概念
6.6.2目录树结构
6.6.3Python中的文件操作
6.6.4学生实例的扩展
习题6
第7章并行计算
7.1并行计算简介
7.1.1并行计算能加速程序执行
7.1.2并行计算的基本概念
7.1.3并行计算的难点——进程间通信
7.1.4并行计算能模拟现实中的复杂情况
7.2多进程编程
7.2.1多进程编程在Python中的实现
7.2.2牛刀小试——使用多进程加快求解问题的速度
7.3进程通信
7.3.1共享内存的基本概念
7.3.2共享内存的Python实现
7.4多进程编程实例
7.4.1方差计算的多进程实现
7.4.2N阶矩阵与N维向量相乘的多进程实现
7.4.3基于价格波动的生产者决策模拟
7.4.4电梯运行与调度模拟
7.5利用多核进行并行计算的思考
7.5.1没有智慧的计算就是浪费
7.5.2能自己做就自己做，不要总是请示协调
7.5.3让大家共享多核，有福同享就是云计算
7.5.4分布式计算也是多核计算
习题7
第8章计算机网络与物联网
8.1无远弗届的网络
小结
8.1.1物理层(Physical Layer)
小结
8.1.2数据链路层(Data Link Layer)
小结
8.1.3网络层(Network Layer)
小结
8.1.4传输层(Transport Layer)
小结
8.1.5应用层(Application Layer)
小结
8.2Web=?
8.2.1一个简单的网页代码
小结
8.2.2网页访问流程
小结
8.2.3网页的动静之分
8.2.4网站用什么说话
小结
8.2.5关于本地计算机上的一个小网页
8.3对计算机网络的领悟
8.4初窥物联网
8.4.1未来生活中的物联网
8.4.2智能家居
8.4.3智能交通
8.4.4医疗物联网
8.4.5物联网相关技术
小结
习题8
第9章信息安全
9.1引言
9.2常见威胁
9.2.1网络的威胁
9.2.2恶意软件
小结
9.2.3拒绝服务
9.3措施和技术
9.3.1密码学
小结
9.3.2防火墙
9.3.3入侵检测
9.3.4网络安全
9.3.5系统安全
9.3.6杀毒软件
9.4手机病毒
9.5硬件安全： 木马电路与旁道攻击
9.5.1硬件木马
9.5.2旁道攻击
9.6谈信息安全之美
习题9
参考文献