第 1章 概 述　1

1.1　計算機發(fā)展史　1

1.2　計算機的發(fā)展與應(yīng)用　5

1.2.1　電子計算機的發(fā)展　5

1.2.2　計算機的應(yīng)用領(lǐng)域　8

1.3　計算機模型　9

1.3.1　圖靈模型　9

1.3.2　馮 諾依曼模型　10

1.4　計算機應(yīng)用系統(tǒng)的計算模式　12

1.4.1　單主機計算模式　12

1.4.2　分布式客戶/服務(wù)器計算模式　12

1.4.3　瀏覽器/服務(wù)器計算模式　13

1.4.4　新的計算模式　13

1.5　計算學科　16

1.5.1　計算學科的歷史背景　16

1.5.2　計算學科領(lǐng)域的分化及主要內(nèi)容　17

1.6　小結(jié)　19

　習題1　19

第　2章 計算基礎(chǔ)　22

2.1　數(shù)制　22

2.1.1　數(shù)制的定義　22

2.1.2　數(shù)制的規(guī)律　23

2.1.3　常用的數(shù)制　23

2.1.4　二進制數(shù)　25

2.1.5　數(shù)制轉(zhuǎn)換　29

2.2　數(shù)據(jù)存儲的組織方式　32

2.2.1　數(shù)據(jù)存儲單位　32

2.2.2　存儲設(shè)備結(jié)構(gòu)　33

2.2.3　編址與地址　33

2.3　數(shù)值在計算機中的表示　34

2.3.1　數(shù)的定點和浮點表示　34

2.3.2　數(shù)的編碼表示　34

2.3.3　計算機中數(shù)的浮點表示　36

2.4　信息編碼　38

2.4.1　二 十進制編碼　38

2.4.2　字符編碼　39

2.4.3　漢字編碼　40

2.4.4　多媒體信息編碼　42

2.5　小結(jié)　44

　習題2　45

　第3章 計算機組成　48

3.1　計算機的系統(tǒng)組成　48

3.1.1　計算機的硬件系統(tǒng)　48

3.1.2　計算機的軟件系統(tǒng)　55

3.1.3　計算機軟硬件系統(tǒng)之間的關(guān)系　56

3.2　計算機的工作原理　57

3.2.1　計算機指令　57

3.2.2　計算機的工作原理　58

3.3　計算機的性能評價　59

3.4　小結(jié)　60

　習題3　60

　第4章 計算機網(wǎng)絡(luò)　61

4.1　計算機網(wǎng)絡(luò)概述　61

4.1.1　計算機網(wǎng)絡(luò)的概念　61

4.1.2　計算機網(wǎng)絡(luò)的組成　62

4.1.3　計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展　62

4.1.4　計算機網(wǎng)絡(luò)的分類　63

4.1.5　計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)　64

4.1.6　網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用模式　66

4.2　網(wǎng)絡(luò)中間系統(tǒng)　67

4.2.1　網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)　67

4.2.2　網(wǎng)絡(luò)接口卡　70

4.2.3　集線器　70

4.2.4　交換機　70

4.2.5　路由器　71

4.3　計算機局域網(wǎng)　72

4.3.1　局域網(wǎng)概述　72

4.3.2　載波偵聽多路訪問/沖突檢測協(xié)議　73

4.3.3　以太網(wǎng)　74

4.4　Internet的基礎(chǔ)知識　75

4.4.1　Internet的概述　75

4.4.2　Internet的接入　77

4.4.3　IP地址與MAC地址　78

4.4.4　WWW服務(wù)　85

4.4.5　域名系統(tǒng)　87

4.4.6　電子郵件　89

4.4.7　文件傳輸　90

4.4.8　遠程登錄服務(wù)　90

4.4.9　Intranet　90

4.5　小結(jié)　91

　習題 4　91

　第5章 程序設(shè)計語言　94

5.1　程序設(shè)計概述　94

5.1.1　什么是程序　94

5.1.2　程序設(shè)計的步驟　95

5.1.3　程序設(shè)計語言的發(fā)展　96

5.2　程序設(shè)計語言模式　97

5.2.1　過程式模式　97

5.2.2　面向?qū)ο竽Ｊ健?8

5.2.3　函數(shù)式模式　99

5.2.4　邏輯式模式　99

5.3　程序編譯過程　99

5.3.1　編譯過程概述　99

5.3.2　詞法分析　100

5.3.3　語法分析　100

5.3.4　語義分析和中間代碼生成　101

5.3.5　目標代碼優(yōu)化　101

5.3.6　目標代碼生成　101

5.3.7　表格管理和出錯管理　102

5.4　過程式語言的共同概念　102

5.4.1　基本數(shù)據(jù)類型　102

5.4.2　變量和常量　103

5.4.3　運算符與表達式　103

5.4.4　控制結(jié)構(gòu)　103

5.4.5　函數(shù)　105

5.5　面向?qū)ο笳Z言的特性　105

5.5.1　面向?qū)ο蟮幕�本概念�?05

5.5.2　面向?qū)ο蟮奶卣鳌?06

5.5.3　面向?qū)ο蟮奶攸c　107

5.6　主流程序設(shè)計語言簡介　107

5.6.1　Ｃ語言　107

5.6.2　C 　108

5.6.3　Java　108

5.6.4　Python　109

5.6.5　C#　110

5.6.6　PHP　111

5.6.7　JavaScript　111

5.6.8　Perl　111

5.6.9　Visual Basic.NET　112

5.6.10　Ruby　112

5.7　小結(jié)　113

　習題 5　113

　第6章 算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　114

6.1　算法概述　114

6.1.1　算法及特性　114

6.1.2　算法的描述方式　115

6.1.3　算法的度量　117

6.2　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概述　118

6.2.1　什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　118

6.2.2　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本術(shù)語　118

6.3　線性結(jié)構(gòu)　119

6.3.1　線性表　119

6.3.2　�！�121

6.3.3　隊列　121

6.3.4　串　121

6.4　樹狀結(jié)構(gòu)　122

6.4.1　樹　122

6.4.2　二叉樹　123

6.4.3　樹的存儲　125

6.4.4　樹和森林的遍歷　126

6.5　圖　126

6.5.1　圖的定義與術(shù)語　126

6.5.2　圖的存儲　127

6.5.3　圖的遍歷　128

6.5.4　最小生成樹　129

6.5.5　最短路徑　130

6.6　排序　130

6.7　計算思維與算法設(shè)計技巧　132

6.7.1　計算思維　132

6.7.2　貪心算法　132

6.7.3　分治算法　133

6.7.4　動態(tài)規(guī)劃　134

6.7.5　回溯算法　134

6.7.6　分支界限法　135

6.8　小結(jié)　136

　習題 6　136

　第7章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)概述　138

7.1　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述　138

7.1.1　數(shù)據(jù)庫的基本概念　138

7.1.2　數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展　140

7.1.3　數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)成　142

7.2　數(shù)據(jù)模型　143

7.2.1　數(shù)據(jù)模型的三要素　143

7.2.2　數(shù)據(jù)模型的分類　143

7.2.3　概念模型與邏輯模型　144

7.2.4　實體聯(lián)系模型　145

7.2.5　常見邏輯模型介紹　145

7.3　關(guān)系數(shù)據(jù)庫基本概念　146

7.3.1　關(guān)系模型基本概念　147

7.3.2　關(guān)系模型的規(guī)范化　148

7.4　關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計　149

7.4.1　系統(tǒng)規(guī)劃　149

7.4.2　需求分析　150

7.4.3　概念設(shè)計　150

7.4.4　邏輯設(shè)計　151

7.4.5　物理設(shè)計　151

7.4.6　系統(tǒng)實現(xiàn)　152

7.4.7　運行與維護　152

7.5　結(jié)構(gòu)化查詢語言　153

7.5.1　數(shù)據(jù)定義　154

7.5.2　數(shù)據(jù)查詢　155

7.5.3　數(shù)據(jù)操縱　155

7.5.4　數(shù)據(jù)控制　156

7.6　數(shù)據(jù)庫管理軟件介紹　156

7.7　小結(jié)　159

　習題 7　160

　第 8章 軟件工程　161

8.1　軟件工程概述　161

8.1.1　軟件的定義　161

8.1.2　軟件危機　162

8.1.1　軟件工程的定義　163

8.2　軟件開發(fā)模型　164

8.2.1　軟件生存周期　164

8.2.2　瀑布模型　165

8.2.3　原型模型　165

8.2.4　增量模型　166

8.2.5　螺旋模型　166

8.3　軟件開發(fā)方法　167

8.3.1　結(jié)構(gòu)化方法　167

8.3.2　面向?qū)ο蟮能浖�開發(fā)方法　167

8.4　軟件開發(fā)過程　168

8.4.1　可行性研究　168

8.4.2　需求分析　169

8.4.3　總體設(shè)計　172

8.4.4　詳細設(shè)計　175

8.4.5　編碼實現(xiàn)　177

8.5　軟件質(zhì)量　178

8.5.1　軟件可靠性　178

8.5.2　軟件質(zhì)量的度量　178

8.5.3　軟件評審　179

8.6　軟件維護　180

8.6.1　軟件維護的定義　180

8.6.2　軟件維護的分類　180

8.7　軟件項目管理　181

8.7.1　軟件開發(fā)成本估算　181

8.7.2　風險分析　181

8.7.3　軟件開發(fā)進度安排　182

8.7.4　軟件項目的組織　182

8.8　小結(jié)　182

　習題 8　183

　第9章 操作系統(tǒng)　184

9.1　操作系統(tǒng)概述　184

9.2　操作系統(tǒng)的發(fā)展史　185

9.2.1　手工操作（無操作系統(tǒng)）　185

9.2.2　批處理系統(tǒng)　185

9.2.3　多道程序系統(tǒng)（多道批處理系統(tǒng)）　186

9.2.4　分時系統(tǒng)　187

9.2.5　實時系統(tǒng)　188

9.2.6　通用操作系統(tǒng)　188

9.2.7　操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展　189

9.3　操作系統(tǒng)的特征　189

9.4　操作系統(tǒng)的功能　190

9.4.1　處理機管理　190

9.4.2　存儲管理　193

9.4.3　設(shè)備管理　197

9.4.4　文件管理　198

9.4.5　用戶接口　199

9.5　操作系統(tǒng)的分類　199

9.6　主流操作系統(tǒng)　201

9.7　未來操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢　202

9.8　小結(jié)　203

　習 題9　203

　第 10章 多媒體技術(shù)概述　206

10.1　多媒體的基本概念　206

10.1.1　媒體　206

10.1.2　多媒體　207

10.1.3　多媒體系統(tǒng)　207

10.1.4　多媒體技術(shù)　207

10.2　音頻處理技術(shù)　208

10.2.1　聲音的本質(zhì)與聽覺系統(tǒng)　208

10.2.2　聲音信號的數(shù)字化　209

10.2.3　聲音文件的存儲格式　212

10.2.4　音頻處理軟件　213

10.3　色彩信息的表示　215

10.3.1　視覺系統(tǒng)對顏色的感知特點　215

10.3.2　顏色的數(shù)字化　216

10.3.3　常見顏色模型　218

10.3.4　顏色模型之間的轉(zhuǎn)換　220

10.4　圖像處理技術(shù)　221

10.4.1　圖像處理概述　221

10.4.2　數(shù)字圖像的屬性　222

10.4.3　圖像的種類　225

10.4.4　數(shù)字圖像處理常用的 方法　227

10.4.5　圖像文件的存儲格式　227

10.5　視頻處理技術(shù)　229

10.5.1　視頻概述　229

10.5.2　彩色視頻的編碼方法　230

10.5.3　視頻技術(shù)相關(guān)術(shù)語　230

10.5.4　視頻文件的存儲格式　231

10.6　計算機圖形學　233

10.6.1　計算機圖形學概述　233

10.6.2　計算機圖形學的應(yīng)用　235

10.6.3　光柵圖形學概述　237

10.6.4　OpenGL簡介　238

10.7　多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)　240

10.7.1　多媒體信息的冗余性　240

10.7.2　數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)　241

10.7.3　常見多媒體壓縮算法　242

10.8　小結(jié)　244

　習 題10　244

　第 11章 社會和職業(yè)問題　245

11.1　計算機與社會　245

11.1.1　計算機對社會的影響　245

11.1.2　社會計算　246

11.2　計算機與道德　247

11.2.1　計算機從業(yè)人員職業(yè)道德　247

11.2.2　計算機用戶道德　248

11.2.3　計算機犯罪　249

11.2.4　隱私與言論自由　251

11.3　知識產(chǎn)權(quán)　251

11.4　個人與團隊　253

11.4.1　個人在團隊中的作用　253

11.4.2　個人與團隊的合作　253

11.5　計算機與哲學　254

11.5.1　計算機哲學　255

11.5.2　計算機教育哲學　255

11.6　小結(jié)　255

　習 題 11　256

　第 12章 計算機新技術(shù)　258

12.1　人工智能　258

12.1.1　人工智能的概念　258

12.1.2　人工智能的發(fā)展階段　259

12.1.3　人工智能的研究領(lǐng)域　259

12.1.4　人工智能的研究方法　260

12.2　物聯(lián)網(wǎng)　260

12.2.1　物聯(lián)網(wǎng)概述　261

12.2.2　物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢　261

12.2.3　物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)　261

12.3　大數(shù)據(jù)　262

12.3.1　大數(shù)據(jù)的基本概念和特征　263

12.3.2　大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢　263

12.3.3　大數(shù)據(jù)的處理技術(shù)　264

12.4　云計算與云平臺　265

12.4.1　云計算　266

12.4.2　云平臺　267

12.5　小結(jié)　269

　習 題 12　269