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0.1计算1

第0章 绪论1

0.2算法3

0.3计算机5

0.4计算机学科7

0.5小结7

第一部分 计算机系统结构11

第1章 计算机组成与结构11

1.1计算机的发展历史11

1.1.1第一代计算机11

1.1.3第三代计算机12

1.1.2第二代计算机12

1.1.4第四代计算机13

1.1.5第五代计算机13

1.2数据的表示与基本运算14

1.2.1进位计数制及其转换14

1.2.2数值数据的表示16

1.2.3非数值数据的表示24

1.2.4数据信息的校验27

1.2.5数据的基本运算28

1.3计算机系统的基本组成33

1.3.1计算机系统的硬件组成34

1.3.2计算机系统的软件组成39

1.3.3计算机系统的工作过程41

1.4计算机的特点与性能指标43

1.4.1计算机的特点43

1.4.2计算机的性能指标44

1.5小结46

习题48

第2章 操作系统与网络52

2.1操作系统的定义52

2.2操作系统的演化53

2.3.1进程管理器54

2.3操作系统的组成54

2.3.2存储管理器56

2.3.3文件管理器57

2.3.4设备管理器58

2.3.5用户界面58

2.4主流操作系统58

2.5计算机网络59

2.5.1计算机网络基础60

2.5.2互联网63

2.6网络模型和协议65

2.6.1 OSI模型66

2.6.2 TCP/IP协议族67

2.7小结69

习题70

第3章 计算机系统72

3.1计算机系统的分类72

3.1.1 Flynn分类法72

3.1.2冯式分类法74

3.2计算机系统设计技术76

3.2.1计算机系统设计的定量原理76

3.2.2计算机系统设计者的主要任务79

3.2.3计算机系统设计的主要方法80

3.3微机系统81

3.3.1微机系统的三个层次81

3.3.2 Intel微处理器82

3.4微机的主机系统84

3.4.1微机主板84

3.4.2微机总线86

3.5 PC的分类88

3.5.1台式机88

3.5.2便携机（笔记本PC）88

3.5.3个人数字助理（PDA）89

3.5.4手持计算机（HPC）90

3.6小结91

习题91

4.1.1概述95

4.1算法的概念95

第二部分 计算机软件95

第4章 算法95

4.1.2算法定义96

4.1.3算法的性质96

4.1.4算法的结构97

4.2算法的表示99

4.2.1原语99

4.2.2流程图99

4.2.3伪码101

4.3.1求和105

4.3.2求积105

4.3基本算法105

4.3.3求最大和最小106

4.3.4排序106

4.3.5查找107

4.4算法效率108

4.4.1算法的规模109

4.4.2时间复杂度109

4.4.3空间复杂度110

4.5小结111

习题111

5.1程序设计语言的演化113

第5章 程序设计语言113

5.1.2符号语言114

5.1.1机器语言114

5.1.3高级语言115

5.2程序设计语言的类型117

5.2.1过程化语言117

5.2.2数式语言118

5.2.3逻辑式语言118

5.2.4面向对象语言119

5.2.5专用语言120

5.3程序设计的基本概念121

5.3.2变量与数据类型122

5.3.1标识符122

5.3.3常量和文字123

5.3.4表达式和赋值语句124

5.3.5控制语句126

5.3.6注释128

5.4程序单元129

5.4.1过程129

5.4.2参数130

5.4.3函数130

5.4.4输入与输出131

5.5.1程序翻译132

5.5程序设计语言的执行132

5.5.2链接程序133

5.5.3集成开发环境134

5.6高级话题135

5.6.1面向对象程序设计135

5.6.2程序设计语言的发展趋势137

5.7小结138

习题139

第6章 软件工程141

6.1软件工程概论141

6.2软件生命周期141

6.2.2软件生命周期阶段142

6.2.1软件生命周期思想142

6.2.3软件生命周期模型144

6.3结构化方法145

6.3.1结构化分析145

6.3.2结构化设计146

6.3.3结构化编程147

6.4面向对象方法147

6.4.1 UML语言147

6.4.2面向对象分析（OOA）147

6.4.5设计模式149

6.4.4面向对象编程（OOP）149

6.4.3面向对象设计（OOD）149

6.5软件项目管理150

6.5.1 CMM软件规范150

6.5.2软件需求管理151

6.5.3软件计划管理151

6.5.4软件质量管理151

6.5.5软件配置管理152

6.6文档152

6.6.1系统文档152

习题153

6.7小结153

6.6.2用户文档153

第三部分 数据组织157

第7章 数据结构157

7.1基本概念和术语157

7.1.1什么是数据结构157

7.1.2数据的逻辑结构159

7.1.3数据的存储结构159

7.1.4数据的运算160

7.2数组160

7.2.1一维数组的定义160

7.2.3二维数组的存储方式161

7.2.2二维数组161

7.3录162

7.3.1记录的概念162

7.3.2访问记录163

7.4链表163

7.4.1链表的定义及特点163

7.4.2链表的结点结构163

7.4.3单链表运算164

7.5堆栈166

7.5.1堆栈的定义及基本概念166

7.4.5双（向）链表166

7.4.4循环链表166

7.5.2栈的实现167

7.5.3栈的操作167

7.5.4栈的应用168

7.6队列169

7.6.1队列的定义169

7.6.2队列的实现169

7.6.3队列的基本操作170

7.6.4队列的应用171

7.7树171

7.7.1树的概念172

7.7.2树结构的基本术语172

7.7.4特殊的二叉树173

7.7.3二叉树的基本概念173

7.7.5二叉树的实现174

7.7.6二叉树的遍历175

7.7.7二叉树的应用176

7.8图176

7.8.1图的定义和术语177

7.8.2图的实现178

7.8.3图的基本操作179

7.8.4图的应用180

7.9小结181

习题182

第8章 文件结构184

8.1文件系统的任务184

8.2文件184

8.2.1文件命名184

8.2.2文件类型185

8.2.3文件属性186

8.2.4文件存取187

8.2.5编程概念187

8.3文件结构189

8.3.1顺序文件189

8.3.2索引文件191

8.3.3散列文件192

8.4小结195

8.3.4编程概念195

习题196

第9章 数据库结构198

9.1概论198

9.1.1引言198

9.1.2数据库管理系统（DBMS）200

9.1.3数据库的三层抽象模式200

9.2数据库模型201

9.2.1实体关系201

9.2.2数据库模型202

9.3.1关系数据库的设计205

9.3关系数据库与SQL205

9.3.2关系的操作207

9.3.3结构化查询语言（SQL）209

9.4数据库访问授权211

9.4.1数据库的权限212

9.4.2授权传递与回收212

9.4.3权限管理的SQL语句212

9.5几个高级话题214

9.5.1并发控制与完整性协议214

9.5.2数据库系统的体系结构216

9.5.3数据库的新应用217

9.6小结220

习题221

第四部分 高级主题225

第10章 人工智能225

10.1人工智能概述225

10.1.1什么是人工智能225

10.1.2人工智能的研究途径226

10.1.3人工智能技术的应用228

10.2推理与搜索231

10.2.1产生式系统232

10.2.2搜索树234

10.2.3盲目搜索与启发式搜索235

10.3人工神经网络239

10.3.1基本概念239

10.3.2一个特殊的应用241

10.3.3联想记忆244

10.4遗传算法246

10.4.1遗传算法概要246

10.4.2遗传算法的运算过程248

10.5人工智能的发展趋势249

10.6小结250

习题250

11.1.1可计算理论254

11.1问题与计算254

第11章 计算理论254

11.1.2计算复杂性理论255

11.1.3计算理论中的数学基础255

11.2图灵机259

11.2.1图灵机的基本原理259

11.2.2图灵机的形式定义260

11.2.3图灵机的变种261

11.3不可计算问题261

11.3.1停机问题262

11.3.2停机问题的证明262

11.4.1算法的复杂度263

11.4问题的求解难度263

11.4.2 P问题和NP问题264

11.5密钥系统265

11.5.1密钥系统概述265

11.5.2背包加密算法266

11.6小结267

习题268

第12章 编译技术269

12.1编译简介269

12.1.1编译器269

12.1.2编译器的作用270

12.2.2汇编程序与连接程序271

12.2与编译器相关的程序271

12.2.1解释程序271

12.2.3装入程序272

12.2.4预处理器与编辑器272

12.2.5调试程序与描述器272

12.2.6项目管理程序273

12.3翻译步骤273

12.3.1扫描程序274

12.3.2语法分析程序274

12.3.3语义分析程序275

12.3.4源代码优化程序275

12.3.5代码生成器276

12.3.6目标代码优化程序277

12.4编译器中的主要数据结构277

12.4.1记号277

12.4.2语法树278

12.4.3符号表278

12.4.4常数表278

12.4.5中间代码和临时文件278

12.5编译器结构中的其他问题279

12.5.1分析和综合279

12.5.2前端和后端279

12.5.4语言定义和编译器280

12.5.3遍280

12.5.6出错处理281

12.6自举与移植281

12.5.5编译器的选项和界面281

12.7 TINY样本语言与编译器283

12.7.1 TINY语言284

12.7.2 TINY编译器284

12.7.3 TM机285

12.8小结286

习题287

13.1.1计算机需要通信289

13.1.2通信需要计算机289

13.1计算机与通信的关系289

第13章 通信概论289

13.1.3通信发展简史290

13.2信息的度量与传输291

13.2.1信息量291

13.2.2信息的传输速率291

13.3通信系统的组成及分类292

13.3.1通信系统的组成292

13.3.2通信系统的分类292

13.4信号的传输及处理293

13.4.1模拟信号和数字信号的相互转换293

13.3.3通信系统的质量指标293

13.4.2调制与解调294

13.4.3复用294

13.5编码与解码技术295

13.5.1检错与纠错295

13.5.2压缩与解压缩295

13.5.3加密与解密297

13.6小结298

习题298

14.1信息安全的基本概念299

第14章 信息安全299

14.2密码技术300

14.2.1基本概念300

14.2.2密码技术的发展阶段300

14.2.3古典密码算法301

14.2.4对称密码算法301

14.2.5非对称密码算法303

14.3数字签名技术304

14.3.1单向散列函数304

14.3.2数字签名305

14.4.1防火墙的概念306

14.4.2防火墙的作用306

14.3.3数字签名的应用306

14.4防火墙技术306

14.4.3防火墙的基本类型307

14.4.4防火墙的优缺点309

14.5计算机病毒309

14.5.1计算机病毒的概念310

14.5.2计算机病毒分类311

14.5.3计算机病毒的检测与防治311

14.6小结312

习题313

第15章 计算机应用新领域314

15.1计算机的发展历程314

15.2.2计算机应用面临的问题316

15.2计算机及其应用现状316

15.2.1计算机及其应用现状316

15.3计算机的发展趋势与未来的计算机319

15.4计算机应用的新领域321

15.4.1多媒体娱乐321

15.4.23D浸入式视频会议322

15.4.3网格计算323

15.5小结323

习题324

附录326

计算机科学与技术学科知识体系简介327

参考文献332