计算机科学导论教程（第3版）

　　和同类的教材相比，本书的特点在于以“一个核心、三条纲领”来组织教学内容。计算机的核心功能是数据处理，计算机科学要提供数据表示和数据加工表示的理论、方法、技术，并最终在计算机系统上实现。 全书共分7章，内容包括认识计算机和计算机科学、计算机系统组成、计算机软件系统、计算机通信与网络、数据表示方法、数据加工表示方法、计算学科的知识领域。 按照本书的体系，初学者容易理解在后续课程中展开的专业概念，并关注专业课程之间的内在关联。 本书既适合作为高等学校的教材，也适合有兴趣了解计算机科学概貌的读者阅读。

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第1章认识计算机和计算机科学1
1.1计算机是数据处理机1
1.1.1数据1
1.1.2信息2
1.1.3数据处理3
1.1.4数据处理机4
习题5
1.2计算机科学6
1.2.1理解计算机科学6
1.2.2算法8
1.2.3用计算机解决数据处理问题10
1.2.4计算机系统的发展历程14
习题15
1.3机内信息表示基础——二进制数16
1.3.1位置记数法16
1.3.2P进制数17
1.3.3数制的转换规则17
习题19
1.4关于计算学科及其专业19
1.4.1计算学科的由来19
1.4.2计算学科下属专业的划分19
本章小结21

第2章计算机系统的组成22
2.1四大功能部件22
2.1.1内存22
2.1.2中央处理器27
2.1.3外部设备30
2.1.4总线41
习题43
2.2计算机程序44
2.2.1机器指令45
2.2.2程序存储原理47
2.2.3冯·诺依曼结构体系50
习题52
2.3计算机系统52
2.3.1硬件和软件52
2.3.2计算机系统的几种应用模式54
习题57
本章小结58

第3章计算机软件系统59
3.1软件系统59
3.1.1软件系统的组成59
3.1.2应用软件示例60
3.1.3获得软件的途径64
3.1.4软件版权保护65
习题66
3.2操作系统66
3.2.1操作系统的目标66
3.2.2进程和中断67
3.2.3操作系统的资源管理功能68
3.2.4作业的管理调度方式70
3.2.5I/O设备的输入输出控制73
3.2.6操作系统的常见种类74
3.2.7用户界面75
3.2.8有代表性的操作系统产品76
习题79
3.3程序设计语言和语言处理软件79
3.3.1程序设计语言79
3.3.2程序设计语言的发展80
3.3.3程序设计和软件开发84
3.3.4程序/语言的处理过程84
3.3.5编译程序85
3.3.6上机作业的传统过程87
3.3.7程序作业工具87
习题88
本章小结88

第4章计算机通信与网络89
4.1数据通信概念89
4.1.1信息、数据与信号89
4.1.2数据的传输90
4.1.3传输介质和信道93
4.1.4信号传输的技术特性94
4.1.5数据交换97
习题98
4.2计算机网络99
4.2.1计算机网络的组成100
4.2.2网络类型101
4.2.3网络协议和体系结构模型102
习题106
4.3计算机局域网106
4.3.1局域网的拓扑结构106
4.3.2介质访问控制方法108
4.3.3局域网中常见的网络设备109
习题111
4.4因特网112
4.4.1网络互联112
4.4.2因特网的地址编制和域名113
4.4.3因特网的典型应用113
4.4.4因特网的接入121
习题122
本章小结123

第5章数据表示方法124
5.1数据的分层表示方法学124
5.1.1现实世界层124
5.1.2信息世界层125
5.1.3高级语言层126
5.1.4机器层126
5.1.5物理层127
习题127
5.2数的表示127
5.2.1无符号整数的表示127
5.2.2有符号整数的表示128
5.2.3实数的表示132
5.2.4复数的表示134
习题135
5.3字符和汉字的表示135
5.3.1字符编码136
5.3.2汉字编码138
5.3.3汉字处理系统142
习题142
5.4图像和声音的表示143
5.4.1图像的表示143
5.4.2声音的表示144
习题145
5.5高级语言的数据表示手段145
5.5.1常量和变量145
5.5.2函数和表达式147
5.5.3数据类型151
习题158
5.6动态数据结构158
5.6.1数据结构的含义158
5.6.2数据结构的基本概念159
5.6.3线性表163
5.6.4树和二叉树169
5.6.5图171
习题173
5.7外存数据组织174
5.7.1文件174
5.7.2数据库180
习题189
本章小结190

第6章数据加工表示方法191
6.1数据加工的表达层次191
习题192
6.2算法表示手段193
6.2.1算法和算法的表示193
6.2.2算法流程图194
6.2.3类程序设计语言的伪代码199
习题202
6.3结构化设计202
6.3.1三种流程结构203
6.3.2结构化方法207
习题209
6.4算法示例209
6.4.1顺序结构的算法设计209
6.4.2分支结构的算法设计211
6.4.3循环结构的算法设计214
习题217
6.5软件的工程化开发方法218
6.5.1关于软件工程学218
6.5.2软件生命周期概念219
6.5.3传统的软件生命周期阶段220
6.5.4软件开发规范225
6.5.5软件开发模型226
6.5.6开发方法和工具227
习题230
本章小结231

第7章计算学科的知识领域232
7.1计算学科知识分类232
7.1.1数学232
7.1.2电子学233
7.1.3算法234
7.1.4计算机体系结构和组织235
7.1.5计算机软件系统236
7.1.6人机交互237
7.1.7程序设计238
7.1.8软件工程学239
7.1.9特定的应用系统240
7.1.10计算机网络241
7.1.11信息技术241
7.1.12职业素养242
7.2计算学科的社会与职业问题243
7.2.1计算技术对社会的冲击243
7.2.2相关法律243
7.2.3职业道德和职业素养244
7.3计算机安全245
7.3.1计算机安全风险245
7.3.2计算机安全措施246
习题249
本章小结249

参考文献250