計算機科學與技術導論

本書從科學的角度分析了“計算機科學與技術”學科的結構和主要理論基礎，包括計算機科學的基礎理論、計算機系統結構與組成、軟硬體技術以及計算機應用的理論和技術等內容，認識計算機科學與撫摩的結構和發展，對該學科的建設和發展具有十分重要的意義。

本書可作為計算機科學與技術專業本科生的教材，也可供其他信息類專業本科生和科研人員參考。

第1章緒論

1.1計算機科學理論

1.1.1　數值計算

1.1.2　離散數學

1.1.3　計算理論

1.1.4　程序理論

1.2　計算機軟體及軟體工程

1.3　計算機體系結構與組織

1.4　計算機硬體

1.5　計算機應用技術

1.5.1　控制理論和技術

1.5.2　信號與信息處理理論和技術

1.5.3　計算機通信理論和技術

1.5.4　人工智慧理論和技術

思考題及習題

第2章　數值分析

2.1　數值分析的概念

2.2　誤差的基本概念

2.2.1　誤差的來源與分類

2.2.2　數據誤差影響的估計

2.3　插值

2.4　逼近

2.5　遞歸

2.6迭代

2.7　數值積分

2.8　數值微分

2.9　微分方程數值解法

2.10　差商

2.11　差分

2.12　有限元

思考題及習題

第3章　離散數學

3.1　集合論

3.2　數理邏輯

3.3　一階謂詞邏輯

3.4　抽象代數

3.5　圖論

3.6　組合數學

思考題及習題

第4章　計算機演演算法

4.1　演演算法

4.1.1　演演算法的概念

4.1.2　演演算法設計

4.1.3　演演算法分類

4.1.4　演演算法的特性

4.1.5　問題、演演算法、演演算法描述和程序

4.2　一個經典演演算法——Euclid演演算法

4.3　演演算法描述工具

4.4　演演算法的評估

4.4.1　演演算法設計的要求

4.4.2　演演算法效率的度量

4.4.3　演演算法分析舉例

4.5　演演算法設計策略

4.5.1　演演算法設計技術概述

4.5.2　動態規劃演演算法舉例——網路的元交叉子集

思考題及習題

第5章　程序設計

5.1　程序設計方法的發展

5.2　程序設計的一般方法

5.2.1　程序設計語言簡介

5.2.2　三種基本的程序結構

5.2.3　程序設計的基本方法要素

5.2.4　程序設計風格

5.3　程序設計舉例

思考題及習題

第6章　計算機體系結構與組織

6.1　計算機體系結構與組織的基本概念

……

第7章　計算機硬體系統

第8章　計算機軟體

第9章　現代測控技術概論

第10章　多媒體信息處理

第11章　數字通信基礎

第12章　人工智慧及其應用

參考文獻

基本信息

書名：計算機科學與技術導論

書號：7-113-14153

作者：王建國

定價：待定

出版日期：2012年4月

適用專業：科學與技術專業

頁碼：272頁

出版單位：中國鐵道出版社

內容簡介

本書是計算機科學與技術專業的入門教材。本書以通俗易懂、深入淺出的方式闡述計算機科學與技術專業的一些基礎知識與基本方法。全書共分為6章，主要內容有緒論、計算機基礎知識、計算機系統結構、計算機科學與技術學科中的典型問題、計算機科學與技術學科中的核心的概念、計算機信息安全與計算機職業道德等。為了提高和鞏固學習效果，每章提供了相應的習題。

全書內容豐富，通俗易懂，使讀者能夠直觀、迅速地掌握計算機學科的基礎知識，并力求為後續計算機專業課程的學習構建一個基本的知識框架，使計算機科學與技術專業的學生對今後要學習的主要知識、專業方向有一個基本了解。

本書適合作為高等院校計算機科學與技術專業的計算機導論課程教材，也可作為計算機基礎課程參考書及計算機入門的普及教材。

圖書目錄

第1章 緒論 1

1.1 計算機的基本概念 1

1.1.1 計算機的發展史 1

1.1.2 計算機的分類及發展趨勢 6

1.1.3 計算機的特點及應用 9

1.1.4 未來計算機 11

1.1.5 中國計算機事業的發展史 13

1.1.6 計算機界著名獎項 16

1.2 計算機科學與技術學科 17

1.2.1 計算機科學與技術學科的定義及研究範疇 17

1.2.2 計算機科學與技術學科知識體系 18

1.2.3 計算機科學與技術專業實踐 28

小結 30

習題 30

第2章 計算機基礎知識 31

2.1 計算及圖靈機模型 31

2.2 計算機中的數據存儲和表示 33

2.2.1 進位制數及其相互轉換 34

2.2.2 數據單位 38

2.2.3 數據編碼 39

2.2.4 算術運算及邏輯運算 44

2.2.5 聲音、圖像的表示 50

小結 51

習題 51

第3章 計算機系統結構 52

3.1 計算機系統構成 52

3.2 計算機硬體系統 53

3.2.1 馮·諾依曼體系結構及計算機工作原理 53

3.2.2 CPU 55

3.2.3 內存 59

3.2.4 輸入/輸出設備 61

3.2.5 輔助存儲設備 67

3.2.6 匯流排 71

3.3 計算機軟體系統 72

3.3.1 軟體系統的分類 72

3.3.2 操作系統 73

3.3.3 軟體開發基礎 75

3.3.4 軟體的實現 79

小結 82

習題 83

第4章 計算機科學與技術學科中的典型問題 84

4.1 計算機科學與技術學科中的學科形態 84

4.1.1 科學問題的定義 84

4.1.2 計算本質及計算學科的根本問題 85

4.1.3 計算機學科中的三個學科形態 88

4.2 計算機學科領域的典型問題的認知 89

4.2.1 哥尼斯堡七橋問題 89

4.2.2 梵天塔問題 91

4.2.3 證比求易演演算法 93

4.2.4 旅行商問題 94

4.2.5 哲學家共餐問題 95

4.2.6 兩軍問題 96

4.2.7 圖靈測試 97

4.2.8 中文屋子問題 99

4.2.9 博弈問題 99

小結 102

習題 102

第5章 計算機科學與技術學科中的核心概念 104

5.1 演演算法 104

5.1.1 演演算法的概念 104

5.1.2 演演算法的表示 105

5.1.3 演演算法分析 108

5.1.4 典型演演算法列舉 108

5.2 數據結構 118

5.2.1 數據結構的基本概念 118

5.2.2 常用數據結構 119

5.3 資料庫 122

5.3.1 資料庫概念 122

5.3.2 資料庫的發展 123

5.3.3 資料庫基礎知識 125

5.3.4 常用資料庫 127

5.4 數據通信與網路 128

5.4.1 數據通信的基礎知識 128

5.4.2 計算機網路的基礎知識 130

5.4.3 網際網路 135

5.4.4 物聯網 138

小結 140

習題 141

第6章 計算機信息安全與計算機職業道德 142

6.1 計算機信息安全 142

6.1.1 計算機信息安全的基本概念 142

6.1.2 計算機信息安全面臨的威脅 145

6.1.3 計算機信息安全防範策略 146

6.2 計算機病毒 147

6.2.1 計算機病毒的基本知識 147

6.2.2 典型病毒介紹 151

6.2.3 計算機病毒的檢測與防治 153

6.3 計算機法律法規和職業道德 154

6.3.1 計算機犯罪 155

6.3.2 計算機法律法規和職業道德規範 156

小結 159

習題 160

附錄A 歷屆圖靈獎獲得者 161

參考文獻 164