大学计算机/李敏等

本书以计算思维为出发点，全面介绍计算机科学的基础理论及相关应用技术。包括计算技术的发展、计算机系统的组成、计算机中的信息编码技术、计算机网络技术、数据库技术，以及计算机学科前沿技术。通过学习，读者能够全面了解计算机及网络的工作原理及相关应用技术，并能接触到最前沿的信息科学技术，开阔视野和思路，为以后更好的计算机课程的学习和研究打好基础。

本书以“计算思维”为切入点,着重培养学生利用计算机求解问题的实际能力。同时,引入人工智能、大数据、物联网、云计算和区块链等新技术,让学生掌握计算机基础理论知识的同时,接触到前沿技术,具备创新思维能力。 全书共8章,分为3篇。第一篇计算基础包含第1～3章: 计算文化与计算思维、计算机中的0和1、算法与编程基础。第二篇计算环境包含第4～6章: 计算机硬件环境、计算机软件环境、计算机网络环境。第三篇计算应用包含第7～8章: 数据管理与数据库、计算机前沿技术。 本书不仅介绍基础理论知识,更重要的是让学生在掌握计算机基本工作原理的基础上,学会利用计算机,对实际问题进行分析、求解。同时,通过对计算机前沿技术的学习,开阔视野和思路,为今后的学习和研究打好基础。 本书可作为高等院校“大学计算机”课程的教材。

南开大学公共计算机基础教学部教师。多年从事计算机基础课程教学工作。曾讲授计算机基础、数据库技术与应用、高级语言程序设计、数据结构与算法等课程。有着丰富的教学经验，并主持并参加多项教学改革项目，主编或参与编写多本教材。

第一篇计 算 基 础 第1章计算文化与计算思维3 1.1计算文化3 1.1.1计算史——计算的前尘往事3 1.1.2新型计算机7 1.1.3计算机的应用8 1.2计算思维9 1.2.1计算思维概述10 1.2.2计算思维本质11 1.2.3计算思维的特性12 1.2.4利用计算思维求解问题13 1.3本章小结16 1.4习题16 第2章计算机中的0和117 2.1数制17 2.1.10和117 2.1.2数制18 2.20/1世界中的数值22 2.2.1二进制数的计算22 2.2.2整型数据24 2.2.3实型数据28 2.30/1世界中的字符30 2.3.1英文字符编码30 2.3.2中文字符编码33 2.40/1世界中的图像、视频和声音35 2.4.1图像35 2.4.2视频38 2.4.3声音39 2.5条形码41 2.5.1一维条形码41 2.5.2二维条形码43 2.6本章小结44 2.7习题44 第3章算法与编程基础46 3.1算法概述47 3.1.1算法和程序47 3.1.2算法的描述48 3.1.3算法的复杂性50 3.2典型算法51 3.2.1枚举法51 3.2.2递推法52 3.2.3递归法52 3.2.4迭代法53 3.2.5分治法54 3.2.6回溯法55 3.3Python语言编程基础56 3.3.1Python语言概述56 3.3.2安装和使用Python56 3.3.3Python基础语法及编程示例58 3.4本章小结72 3.5习题72 〖1〗大学计算机 〖1〗目录 第二篇计 算 环 境 第4章计算机硬件环境75 4.1计算机的硬件系统75 4.1.1图灵机模型75 4.1.2冯·诺依曼体系结构77 4.1.3计算机的硬件组成77 4.2计算机的基本工作原理79 4.2.1指令和指令系统79 4.2.2计算机执行指令的过程79 4.3现代微机构成及性能指标81 4.3.1微机系统的构成81 4.3.2PC系统层次结构86 4.3.3PC的主要性能指标86 4.4本章小结88 4.5习题88 第5章计算机软件环境89 5.1计算机软件概述89 5.1.1计算机软件的概念89 5.1.2计算机软件的分类90 5.2系统软件90 5.2.1操作系统91 5.2.2语言与编译系统93 5.2.3数据库管理系统97 5.3应用软件99 5.3.1办公软件99 5.3.2网络软件103 5.3.3图形图像软件103 5.3.4行业软件104 5.4本章小结105 5.5习题105 第6章计算机网络环境106 6.1计算机网络平台106 6.1.1计算机网络的概念106 6.1.2计算机网络的发展107 6.1.3计算机网络的分类109 6.1.4计算机网络的拓扑结构111 6.1.5计算机网络的体系结构112 6.1.6数据通信115 6.2局域网技术117 6.2.1局域网的工作模式117 6.2.2以太网118 6.2.3组建有线局域网120 6.3Internet及其应用123 6.3.1IP地址及域名123 6.3.2Internet接入126 6.3.3Internet应用127 6.4网络安全128 6.4.1网络安全概述129 6.4.2网络攻击的主要方法130 6.4.3网络安全防御技术134 6.5本章小结140 6.6习题141 第三篇计 算 应 用 第7章数据管理与数据库145 7.1数据管理145 7.1.1什么是数据库和数据管理145 7.1.2数据管理的探索148 7.1.3没有规矩不成方圆——数据模型151 7.2结构化数据库152 7.2.1经典概念模型——ER模型153 7.2.2数据库方言——关系术语154 7.2.3关系模型的完整性规则154 7.2.4创建一个本地数据库155 7.2.5大海捞针——数据库查询159 7.3大数据169 7.3.1大数据是什么169 7.3.2新情况、新技术171 7.3.3大数据应用174 7.4本章小结175 7.5习题175 第8章计算机前沿技术176 8.1人工智能176 8.1.1人工智能时代176 8.1.2人工智能应用领域178 8.1.3人工智能技术181 8.2物联网187 8.2.1什么是物联网187 8.2.2物联网的关键技术187 8.2.3物联网应用188 8.3云计算190 8.3.1什么是云计算190 8.3.2云计算的体系结构191 8.3.3云计算的关键技术192 8.3.4云计算的服务193 8.4区块链194 8.4.1什么是区块链194 8.4.2区块链的关键技术195 8.4.3区块链的应用196 8.5本章小结198 8.6习题198 参考文献199