計算機科學導論：思想與方法
計算機科學導論：思想與方法
《計算機科學導論：思想與方法》本書的撰寫建立在計算學科認知模型的基礎上，並在學科思想與方法層面上對學生進行整個學科的導引，為學生順利完成大學課程的學習提供必要的幫助。從問題入手進行導引，是將學生引入學科富有挑戰性領域的一個有效方法。本書從與計算學科有關的若干著名問題出發，引出學科及其分支領域的基本問題。增加了本書的趣味性，使問題更易於理解和記憶。從程序員的角度，以計算機語言的發展為主線，將自然語言、形式語言、圖靈機、馮·諾依曼計算機，以及程序等內容聯繫在一起，為學生以後深入學習和理解計算機系統打下基礎。
出版社: 高等教育出版社; 第1版 (2007年9月1日)
叢書名: 高等學校計算機科學與技術專業系列教材
平裝: 263頁
正文語種: 簡體中文
開本: 16
ISBN: 9787040224627
條形碼: 9787040224627
尺寸: 23.2 x 18.4 x 1.2 cm
重量: 322 g
《計算機科學導論：思想與方法》根據教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會、IEEE— CS和ACM對“計算機導論”課程的要求，將“計算機導論”課程構建的重點放在課程的結構設計上，在學科思想與方法這個較高的層面，將學科知識有機地統一起來，避免了該課程在結構設計上容易出現的學科知識雜亂堆積的問題，有助於課程的教與學。
《計算機科學導論：思想與方法》的主要內容包括計算學科專業名稱的演變，學科的描述、培養側重點，學科各專業方向的知識體與核心課程，“計算機導論”課程的構建，學科的基本問題，學科中的抽象、理論和設計3個學科形態，學科中的核心概念、數學方法、系統科學方法，社會與職業問題，學科若干問題的探討以及對學科教育的展望等。為了使讀者更好地理解和掌握書中的內容，在各章末都附有一定數量的習題。
《計算機科學導論：思想與方法》可作為高等學校“計算機導論”或“計算機方法論”等課程的教材，還可供其他專業的學生、教師和科技人員參考。
第1章 緒論
1.1 引言
1.1.1 計算學科命名的背景
1.1.2 計算學科的定義
1.1.3 計算學科的根本問題
1.2 學科專業名稱的演變、學科描述及培養側重點
1.2.1 演變中的學科專業名稱
1.2.2 分支學科(專業)描述及培養側重點
1.3 學科知識體和核心課程
1.3.1 計算機科學知識體及專業核心課程
1.3.2 計算機工程知識體及專業核心課程
1.3.3 軟體工程知識體及專業核心課程
1.3.4 信息技術知識體及專業核心課程
1.4 如何構建“計算機導論”課程
1.4.1 “計算機導論”課程的構建是計算教育面臨的一個重大問題
1.4.2 計算學科的認知模型——計算學科二維定義矩陣
1.4.3 “計算機導論”課程的結構設計
1.5 本章小結
習題一
第2章 學科的基本問題
2.1 引言
2.2 對問題進行抽象的一個典型實例：哥尼斯堡七橋問題
2.3 可計算問題與不可計算問題
2.3.1 梵天塔問題
2.3.2 演演算法複雜性中的難解性問題、P類問題和NP類問題
2.3.3 證比求易演演算法
2.3.4 P=?NP
2.3.5 一個不可計算問題：停機問題
2.3.6 旅行商問題與組合爆炸問題
2.3.7 找零問題、背包問題與貪婪演演算法
2.4 “GOTO語句”與程序的結構
2.5 “哲學家共餐”問題與計算機的資源管理
2.5.1 生產者一消費者問題
2.5.2 “哲學家共餐”問題
2.6 “兩軍問題”與計算機網路
2.6.1 兩軍問題
2.6.2 網際網路軟體的分層結構
2.7 人工智慧中的若干哲學問題
2.7.1 圖靈測試
2.7.2 西爾勒的“中文屋子
2.7.3 計算機中的博弈問題
2.8 計算機科學各主領域及其基本問題
2.8.1 離散結構
2.8.2 程序設計基礎
2.8.3 演演算法與複雜性
2.8.4 體系結構
2.8.5 操作系統
2.8.6 網路計算
2.8.7 程序設計語言
2.8.8 人機交互
2.8.9 圖形學和可視化計算
2.8.1 0智能系統
2.8.1 1信息系統
2.8.1 2軟體工程
2.8.1 3社會和職業問題
2.8.1 4科學計算
2.9 本章小結
習題二
第3章 3個學科形態
3.1 引言
3.2 一個關於“學生選課”的例子
3.2.1 對“學生選課”例子的感性認識
3.2.2 對“學生選課”例子的理性認識
3.2.3 “學生選課”系統的工程設計
3.3 抽象形態
3.3.1 一般科學技術方法論中的抽象形態
3.3.2 計算學科中的抽象形態
3.3.3 例子中有關抽象形態的主要內容及其簡要分析
3.4 理論形態
3.4.1 一般科學技術方法論中的理論形態
3.4.2 計算學科中的理論形態
3.4.3 例子中有關理論形態的主要內容及簡要分析
3.5 設計形態
3.5.1 一般科學技術方法論中的設計形態
3.5.2 計算學科中的設計形態
3.5.3 例子中有關設計形態的主要內容及簡要分析
3.6 3個學科形態的內在聯繫
3.6.1 一般科學技術方法論中3個學科形態的內在聯繫
3.6.2 計算學科中3個學科形態的內在聯繫
3.6.3 關係資料庫領域中3個學科形態的內在聯繫
3.7 計算機語言的發展及其3個學科形態的內在聯繫
3.7.1 自然語言與形式語言
3.7.2 圖靈機與馮·諾依曼計算機
3.7.3 機器指令與彙編語言
3.7.4 以虛擬機的觀點來劃分計算機的層次結構
3.7.5 高級語言
3.7.6 應用語言
3.7.7 自然語言
3.7.8 小結
3.8 計算機科學各領域3個學科形態的主要內容
3.9 本章小結
習題三
第4章 學科中的核心概念
4.1 引言
4.2 演演算法
4.2.1 演演算法的歷史簡介
4.2.2 演演算法的定義和特徵
4.2.3 演演算法實例
4.2.4 演演算法的表示方法
4.2.5 演演算法分析
4.3 數據結構
4.3.1 數據結構的基本概念
4.3.2 常用的幾種數據結構
4.4 程序
4.5 軟體
4.6 硬體
4.7 數據存儲和表示
4.7.1 進位制數及其相互轉換
4.7.2 原碼、反碼、補碼及其轉換
4.7.3 字元、字元串和漢字
4.7.4 圖像
4.7.5 聲音
4.8 CC1991報告提取的核心概念
4.9 本章小結
習題四
第5章 學科中的數學方法
5.1 引言
5.2 數學的基本特徵
5-3數學方法的作用
5.4 計算學科中常用的數學概念和術語
5.4.1 集合
5.4.2 函數和關係
5.4.3 代數系統
5.4.4 字母表、字元串和語言
5.4.5 定義、定理和證明
5.4.6 必要條件和充分條件
5.5 證明方法
5.5.1 直接證明法和間接證明法
5.5.2 反證法
5.5.3 歸納法
5.5.4 構造性證明
5.6 遞歸和迭代
5.6.1 遞歸
5.6.2 迭代
……
第6章 學科中的系統方法
第7章 社會與職業問題
第8章 探討與展望
附錄A 計算機科學知識體
附錄B Armstrong公理系統
附錄C 哲學家共餐問題的模型檢驗
附錄D m+o=m的定理證明
參考文獻