大学计算机基础

本书是“大学计算机基础”课程教材。全书以计算机信息处理为主线，分为7章： 靠前章是计算机系统概述，介绍计算工具的发展、计算机硬件组成和计算机操作系统；第2章是Python语言编程入门，学习一门很好的计算机编程语言；第3章是信息的表示与存储，学习信息是如何在计算机中表示和存储的、计算机是如何进行计算的，还包括数据压缩的内容；第4章是数据的组织，学习数据结构的基本内容；第5章是查找、排序和算法策略，学习求解问题的基本思路，包括递归、回溯和分治等内容；第6章是数据库技术基础，介绍数据如何管理；第7章是信息的传输，介绍计算机网络的基本知识以及信息传输中的基本技术。
本书以培养计算思维能力和基本计算能力为目标，内容精练，技术实用，讲解细致，习题丰富，可作为大学靠前门计算机课程的教材和教学参考书。

第1章计算机系统概述1
1.1计算和计算工具1
1.1.1计算1
1.1.2早期计算工具2
1.1.3机械式计算机7
1.1.4电子计算机11
1.2计算机系统的组成13
1.2.1硬件系统14
1.2.2软件系统22
1.3本章小结28
习题128
第2章Python语言编程入门31
2.1算法的描述和评价31
2.1.1算法的特征31
2.1.2算法的描述32
2.1.3算法的评价38
2.2计算机语言及其发展40
2.3Python语言编程入门42
2.3.1Python语言环境的安装和使用42
2.3.2Python语法初步45
2.3.3运算符50
2.3.4控制结构55
2.3.5列表和字符串61
2.3.6函数66
2.4本章小结69
习题270
第3章信息的表示与存储72
3.1信息和信息的表示72
3.1.1计算机中的信息和信息的表示形式72
3.1.2数的表示733.1.3非数值信息的表示86
3.2信息的存储99
3.2.1布尔运算99
3.2.2门电路104
3.2.3存储器的结构108
3.2.4简单的加法器110
3.3数据压缩112
3.3.1信息量和信息熵112
3.3.2基本压缩方法115
3.4本章小结121
习题3121
第4章数据的组织125
4.1数据结构概述125
4.1.1数据、数据元素和数据项125
4.1.2数据元素之间的联系126
4.1.3数据的逻辑结构127
4.1.4数据的存储结构129
4.1.5数据的运算130
4.2线性表131
4.2.1顺序表132
4.2.2线性链表138
4.2.3栈142
4.2.4队列144
4.3树型结构146
4.3.1树146
4.3.2二叉树147
4.3.3树转化为二叉树151
4.4图结构151
4.4.1图的定义和基本术语152
4.4.2图的存储153
4.4.3图的遍历155
习题4155
第5章查找、排序和算法策略161
5.1查找算法161
5.1.1查找的基本概念161
5.1.2顺序查找162
5.1.3二分查找164
5.1.4哈希表及哈希查找165
5.1.5二叉排序树查找169
5.2排序算法171
5.2.1直接插入排序172
5.2.2简单选择排序173
5.2.3冒泡排序174
5.3算法策略176
5.3.1枚举法176
5.3.2递归法178
5.3.3分治法182
5.3.4回溯法188
5.3.5贪心算法193
习题5197
第6章数据库技术基础202
6.1数据库技术的概念202
6.1.1数据管理技术的发展202
6.1.2数据库系统204
6.2关系数据库205
6.2.1数据模型205
6.2.2关系模型207
6.3结构化查询语言SQL210
6.3.1什么是结构化查询语言210
6.3.2数据表的操作211
6.3.3数据更新212
6.3.4数据查询214
6.4在Python中操作SQLite数据库218
6.4.1SQLite和PySQLite简介218
6.4.2打开和关闭数据库218
6.4.3执行SQL语句219
习题6221
第7章信息的传输225
7.1计算机网络基础225
7.1.1计算机网络的组成225
7.1.2网络拓扑226
7.1.3网络体系结构228
7.1.4传输介质233
7.1.5常见网络设备238
7.1.6编址方法243
7.1.7网络服务247
7.2数据通信252
7.2.1基本概念252
7.2.2信号编码255
7.2.3检错和纠错257
7.3网络安全263
7.3.1基本概念263
7.3.2加密解密265
7.3.3用户认证275
7.3.4数字签名277
习题7280
附录ASCII字符表283
参考文献286