计算思维与大学计算机基础

《计算思维与大学计算机基础（普通高等院校“十四五”系列教材）》以从古至今人类一直孜孜不倦计算圆周率为引线，逐渐展开介绍计算机基础知识。从计算工具的发展到电子计算机的诞生，探寻计算与计算机、计算与计算机程序，了解计算问题求解的思想与方法；初步认识并行计算与分布式计算、云计算与云计算平台以及人工智能：讲解计算机网络与数据管理知识。内容讲解都以问题导入开始，代领读者不断探索。以求解的思维过程为内容，以技术和原理为辅助，启发和培养读者的计算思维能力。通过弱化计算机学科专业知识，强化和引导读者思考怎样利用“计算思维”解决问题。以简单、容易上手的Python语言为基础，阐述问题的求解过程，培养读者阅读简单程序的能力，以演示和验证为手段让知识能够“落地”。把原本深奥、专业的内容以探究的方式逐步深入展开，娓娓道来。

前言
第1章 计算与计算机
1．1 π的故事
1．2 计算技术的演化
1．3 自动计算与电子计算机
1．3．1 数据的0/1化与电路实现
1．3．2 基本逻辑运算与基本的门电路
1．3．3 二进制加法运算与逻辑运算的统
1．3．4 加法器的设计
1．3．5 “九九归一”的加法运算
1．3．6 分层构造与集成的设计思想
1．4 计算机的构造
1．5 阅读材料——信息编码与信息单位
本章总结
课后习题
第2章 计算、程序与常用计算方法
2．1 简单计算与运算组合式
2．1．1 前缀表示法构造运算组合式
2．1．2 运用运算组合式构造程序实现简单计算
2．1．3 分段函数计算与带条件的运算组合式
2．1．4 应用举例
2．2 递归与迭代
2．2．1 使用迭代来构造程序
2．2．2 使用递归来构造程序
本章总结
课后习题
第3章 计算与计算机程序
3．1 简单计算与计算表达式
3．1．1 常量与变量
3．1．2 数据的类型
3．1．3 运算符与表达式
3．2 复杂问题求解与程序设计
3．2．1 程序控制结构
3．2．2 面向对象程序设计的基本思想
3．2．3 使用第三方库
本章总结
课后习题
第4章 计算问题求解的思想和方法
4．1 计算问题求解范例
4．1．1 数据查询范例
4．1．2 基本优化
4．2 算法的定义
4．3 问题求解的过程
4．4 算法复杂度
4．4．1 算法的时间复杂度
4．4．2 算法时间复杂度的计算
4．4．3 算法的空间复杂度
4．5 二分查找
4．6 词频统计
4．6．1 数字统计
4．6．2 中文分词
4．7 近似计算
4．8 阅读材料——二分查找与词频统计的Python实现
本章总结
课后习题
第5章 了解与使用网络
5．1 因特网概述
5．1．1 因特网的产生
5．1．2 计算机网络的通信过程
5．1．3 网络的分层思想
5．1．4 因特网的数据传输
5．1．5 IP地址
5．1．6 TCP协议
5．1．7 域名解析系统
5．2 网络连接
5．2．1 网络连接的拓扑结构
5．2．2 网络连接使用的传输介质
5．2．3 网络连接常用的网络设备
5．3 因特网接入
5．3．1 利用电话网接入
5．3．2 利用有线电视网接入
5．3．3 利用光纤接入
本章总结
课后习题
第6章 数据组织与管理基础
6．1 数据库基础
6．2 数据库中的数据组织
6．3 关系数据库中操作数据
6．4 数据库语言SQL
6．5 阅读材料——常见数据组织格式
本章总结
课后习题
第7章 初识并行计算与分布式计算
7．1 并行计算
7．1．1 并行计算的引例
7．1．2 什么是并行计算
7．1．3 为什么需要并行计算
7．1．4 并行计算技术的分类
7．2 分布式计算
7．2．1 分布式计算引例
7．2．2 什么是分布式计算
7．2．3 为什么需要分布式计算
7．3 初识分布式计算框架MapReduce
7．3．1 什么是MapReduce
7．3．2 MapReduce能做什么
7．3．3 基于MapReduce的处理过程示例
7．3．4 MapReduce编程模型的执行步骤
本章总结
课后习题
第8章 初识云计算与云计算平台
8．1 什么是云计算
8．2 云计算的独有优势
8．3 云计算的服务类型
8．4 几种重要的云计算平台
8．5 云计算的应用与未来
8．6 阅读材料——大数据的崛起
本章总结
课后习题
第9章 初识人工智能
9．1 什么是人工智能
9．2 推理和搜索
9．3 知识与专家系统
9．4 机器学习与深度学习
9．5 阅读材料——人工智能是否会超越人类智能并最终取代人类
本章总结
课后习题
参考文献