计算机科学基础 第2版·微课版

目录 信息技术基础篇 第1章计算机系统3 1.1初识计算机3 1.1.1计算机的功能4 1.1.2计算机的发展5 1.1.3计算机系统的构成7 1.2计算机硬件系统8 1.2.1主板8 1.2.2CPU9 1.2.3存储器10 1.2.4输入输出设备12 1.3计算机软件系统13 1.3.1操作系统13 1.3.2应用软件17 1.4计算机的工作原理18 1.4.1冯·诺依曼原理18 1.4.2计算机的启动19 1.4.3计算机的计算原理20 1.5计算机科学基础导学23 1.5.1计算机系统的分层模型23 1.5.2学习思路24 1.6练习题25 1.7拓思题30 第2章数据的表示32 2.1数字的表示32 2.1.1数制32 2.1.2二进制33 2.1.3二进制运算34 2.1.4进制的转换35 2.1.5数字在计算机中的表示与存储38 2.2字符的编码43 2.2.1ASCII码43 2.2.2汉字的表示43 2.3多媒体数据的表示46 2.3.1图像与图形46 2.3.2音频50 2.3.3视频52 2.3.4动画53 2.4练习题54 2.5拓思题59 第3章数据的存储与管理61 3.1数据的存储61 3.1.1数据存储基础61 3.1.2单一类型数据存储62 3.1.3复合类型数据存储——面向对象63 3.1.4复合类型数据存储——结构化66 3.2数据库基础67 3.2.1数据库的由来67 3.2.2数据库相关概念 68 3.2.3数据库的发展阶段71 3.3Access数据库72 3.3.1Access基础72 3.3.2数据库及表73 3.3.3查询77 3.3.4SQL 81 3.4非结构化数据处理示例84 3.5练习题86 3.6拓思题89 数据处理篇 第4章算法基础93 4.1算法的概念93 4.1.1算法概述93 4.1.2算法的定义及特性94 4.1.3算法要素94 4.2算法的表示95 4.2.1自然语言95 4.2.2伪代码96 4.2.3流程图97 4.3常用算法举例99 4.3.1迭代99 4.3.2递归100 4.3.3蛮力法101 4.3.4排序104 4.3.5查找105 4.4算法效率分析107 4.4.1分析框架107 4.4.2时间复杂度107 4.4.3空间复杂度110 4.5练习题110 4.6拓思题116 第5章Python程序设计118 5.1程序设计概述118 5.1.1程序118 5.1.2程序设计与程序设计语言119 5.1.3数据与数据结构119 5.1.4程序设计的基本步骤120 5.2Python语言基础120 5.2.1引例120 5.2.2输入输出122 5.2.3标识符与变量123 5.2.4数据类型及运算124 5.3Python程序控制结构131 5.3.1分支结构131 5.3.2循环结构132 5.3.3程序控制结构应用实例134 5.4Python函数与模块136 5.4.1常用模块中的函数136 5.4.2用户自定义函数137 5.4.3匿名函数139 5.4.4递归函数139 5.5Python数据库编程140 5.5.1数据库编程的基本步骤140 5.5.2数据库编程实例140 5.6Python非结构化数据处理142 5.6.1网络爬虫应用实例142 5.6.2中文文本分析实例146 5.7练习题148 5.8拓思题154 网络与新技术篇 第6章计算机网络基础159 6.1网络概述159 6.1.1网络的定义159 6.1.2网络的功能160 6.1.3网络的性能指标161 6.2网络分类163 6.2.1按覆盖范围分类163 6.2.2按传输介质分类164 6.2.3按拓扑结构分类167 6.2.4按服务模式分类168 6.3网络体系结构与协议168 6.3.1OSI参考模型168 6.3.2TCP/IP模型169 6.3.3TCP/IP协议族170 6.4因特网172 6.4.1因特网的由来172 6.4.2IP地址173 6.4.3域名175 6.4.4互联网应用176 6.5练习题178 6.6拓思题181 第7章先进计算技术183 7.1物联网183 7.1.1物联网架构183 7.1.2物联网发展趋势185 7.1.3物联网应用案例186 7.2云计算188 7.2.1身边的云计算188 7.2.2云计算分类189 7.2.3云计算技术191 7.3大数据191 7.3.1大数据的概念191 7.3.2大数据技术192 7.4共享单车技术分析197 7.5练习题199 7.6拓思题202 第8章人工智能基础204 8.1人工智能简介204 8.1.1人工智能的概念204 8.1.2人工智能发展历程205 8.1.3人工智能与机器人205 8.2人工智能技术206 8.2.1机器学习206 8.2.2知识图谱208 8.2.3自然语言处理209 8.2.4计算机视觉210 8.2.5语音识别210 8.3人工智能经典案例211 8.3.1AlphaGo211 8.3.2ChatGPT212 8.4人工智能机遇与挑战215 8.4.1人工智能优点215 8.4.2人工智能威胁215 8.4.3人工智能伦理215 8.5练习题216 8.6拓思题218 信息安全篇 第9章信息安全基础223 9.1病毒与防火墙223 9.1.1计算机病毒223 9.1.2防火墙226 9.2密码学基础228 9.2.1密码学概述229 9.2.2对称加密229 9.2.3非对称加密230 9.2.4哈希算法232 9.3密码技术及应用233 9.3.1数字签名233 9.3.2区块链234 9.3.3比特币236 9.4信息安全案例剖析240 9.4.1支付宝的数字证书240 9.4.2恢复误删的数据242 9.4.3免费WiFi成诈骗“新领地”243 9.4.4防范恶意软件245 9.4.5二维码安全247 9.5练习题248 9.6拓思题254 参考文献256