计算机科学导论——以计算思维为舟

第1章计算机科学概貌1
1.1计算机科学领域现状1
1.2计算机科学的发展脉络8
1.2.1巴贝奇问题——如何构建计算机9
1.2.2布什问题——如何使用计算机11
1.2.3图灵问题——如何构建智能应用13
1.2.4计算机科学的3个奇妙之处17
1.3计算思维的特征22
1.3.1离散化与数字化22
1.3.2计算机的冯·诺依曼模型24
1.3.3计算机科学解题思路26
1.3.4对计算思维的10种理解38
1.4科学计算的创新故事43
1.4.1地球系统数值模拟的创新故事43
1.4.2蛋白质结构预测的创新故事44
1.5习题47
第2章程序的设计与执行50
2.1如何表示数和字符50
2.2初识计算机编程55
2.2.1编写**个Go程序56
2.2.2初识数据类型59
2.2.3运算流与简单控制流62
2.2.4初识模块化编程66
2.3初识计算机设计73
2.3.1斐波那契计算机的硬件74
2.3.2斐波那契计算机的软件74
2.3.3斐波那契计算机的状态转移75
2.4计算机程序的创新故事852.4.1Ada的故事: **个计算机程序85
2.4.2霍尔悖论: 快速排序程序为什么难以理解88
2.5习题89
第3章逻辑思维94
3.1布尔逻辑94
3.1.1命题逻辑94
3.1.2谓词逻辑108
3.2图灵机模型110
3.2.1定理机器证明与吴方法110
3.2.2有穷自动机111
3.2.3图灵机112
3.2.4邱奇图灵论题117
3.2.5悖论与不完备定理118
3.3计算逻辑的创新故事119
3.3.1布尔的故事119
3.3.2图灵的故事122
3.4习题123
◆计算机科学导论——以计算思维为舟目录第4章算法思维127
4.1什么是算法127
4.2算法思维的要点129
4.2.1分治算法范式129
4.2.2其他算法范式136
4.3算法的创新故事144
4.3.1算法复杂度的故事144
4.3.2平稳复杂度146
4.4习题148
第5章系统思维152
5.1系统思维一览152
5.1.1周到性153
5.1.2整体性155
5.1.3应对复杂性158
5.2抽象化161
5.2.1抽象三性质161
5.2.2数据抽象164
5.2.3文件与文件系统173
5.2.4控制抽象181
5.2.5模块抽象186
5.2.6（）操作系统简介191
5.3模块化191
5.3.1逻辑门与组合电路192
5.3.2信息隐藏原理193
5.3.3时序电路198
5.4无缝衔接204
5.4.1扬雄周期原理204
5.4.2电路的无缝衔接: 宽进严出原理实例211
5.4.3指令的无缝衔接: 冯·诺依曼穷举原理实例213
5.4.4阿姆达尔定律214
5.5计算系统的创新故事216
5.5.1IBM S/360216
5.5.2关系数据库220
5.6习题223
第6章网络思维229
6.1初识互联网230
6.1.1初识万维网编程230
6.1.2网络名词术语233
6.1.3网络思维的价值235
6.2连通性238
6.2.1名字空间238
6.2.2网络拓扑243
6.3协议栈245
6.3.1分组交换246
6.3.2互联网协议栈247
6.4专业素养254
6.4.1性能意识254
6.4.2安全意识258
6.4.3专业规范264
6.5网络的创新故事266
6.5.1**个计算机网络266
6.5.2因特网与万维网268
6.5.3大数据计算273
6.5.4臭虫与病毒274
6.6习题279
第7章计算机学科展望284
7.1学科研究对象与研究问题285
7.1.1研究对象285
7.1.2研究方法285
7.1.3格雷12问题287
7.1.4主要进步288
7.2学科演变与主要研究方向293
7.2.1学科演化树293
7.2.2计算机科学与技术296
7.2.3新型计算机300
致谢303
附录A计算机科学技术中常用的倍数和分数304
参考文献306