计算机科学导论(面向数字化时代高等学校计算机系列教材)

本书是一部系统论述计 算机科学基本概念和基础理 论的立体化教程（含纸质图 书、教学课件与视频教程） 。全书共分为11章：第1章 讲解数制与编码基础知识， 第2章讲解计算机组成原理 ，内容包括CPU的工作原理 、内存的角色、缓存体系、 总线结构及输入输出设备等 内容，第3章介绍数据结构 基础知识，包含数组、链表 、栈、队列、树、图以及哈 希表等主要的数据结构，第 4章主要介绍操作系统的基 本概念和功能，包括进程管 理、内存管理、文件系统、 设备驱动以及用户界面等， 第5章介绍数据库基础知识 及基本应用，包含关系数据 库MySQL、Oracle等的工作 原理以及基本操作，第6章 主要讲解计算机网络的基本 概念以及网络安全等相关技 术，第7章介绍web前端开 发的各项技术，包括HTML5 、CSS3、JavaScript的最新 特性，以及网站的基本结构 、样式设计和交互功能的实 现，第8章介绍移动开发相 关技术，包括Android和iOS 平台的特点、移动应用架构 、性能优化、用户体验及混 合开发等，第9章介绍人工 智能相关技术，包括机器学 习基础、深度学习、自然语 言处理，计算机视觉以及人 工智能的最新应用等。第10 章介绍区块链技术原理、代 表性应用系统和区块链共识 机制等内容，第11章介绍物 联网相关技术，包括物联网 架构、传感器技术、物联网 与通信技术、物联网与大数 据、物联网与计算等内容。 本书适合作为广大高校 计算机科学导论课程教材， 也可以作为计算机基础入门 读物和自学参考用书。

第1章 数制与编码 1.1 数制与进制基础 1.1.1 数制 1.1.2 常见的数制 1.1.3 进制转换 1.1.4 基于特定进制的算术运算 1.1.5 逻辑运算 1.1.6 进制的应用 1.2 数值编码 1.2.1 数值编码的基本概念 1.2.2 定点格式编码 1.2.3 浮点格式编码 1.2.4 常见的数值编码方法 1.2.5 数值编码的注意事项 1.2.6 数值编码的应用 1.3 字符编码 1.3.1 字符编码的定义与原理 1.3.2 常见的字符编码 1.3.3 字符编码的应用 1.4 图像、音频和视频编码 1.4.1 图像、音频、视频在计算机中的表示 1.4.2 图像、音频、视频的编码方式 1.4.3 图像、音频和视频的应用 1.5 数据压缩编码 1.5.1 背景介绍 1.5.2 常见的压缩编码 1.5.3 压缩编码的应用 1.6 校验编码与数据完整性 1.6.1 检验编码的背景与基础 1.6.2 常见的校验码 1.6.3 应用场景 1.7 特殊编码技术 1.7.1 格雷码 1.7.2 BCD码 1.7.3 Base64编码 1.7.4 加、解密编码 1.7.5 哈希编码 1.8 编码技术的发展与挑战 1.8.1 编码技术的最新发展现状 1.8.2 编码技术的挑战 1.9 小结 1.10 思考与练习 第2章 计算机组成原理 2.1 计算机系统简介 2.1.1 计算机的软硬件概念 2.1.2 计算机系统的层次结构 2.1.3 计算机组成和计算机体系结构 2.2 计算机的基本组成 2.2.1 冯·诺依曼计算机的特点 2.2.2 计算机的硬件框图 2.2.3 计算机的工作步骤 2.3 计算机发展及主要技术指标 2.3.1 计算机发展 2.3.2 计算机硬件主要技术指标 2.4 小结 2.5 思考与练习 第3章 数据结构 3.1 数据结构的基本概念 3.2 算法和算法评价 3.2.1 算法的基本概念 3.2.2 算法的评价 3.3 线性结构 3.3.1 线性表 3.3.2 栈 3.3.3 队列 3.4 树形结构 3.4.1 树的定义 3.4.2 二叉树 3.5 图 3.5.1 图的定义和术语 3.5.2 图的遍历 3.6 小结 3.7 思考与练习 第4章 操作系统 4.1 操作系统概述 4.1.1 什么是操作系统 4.1.2 操作系统的发展 4.1.3 操作系统的功能和特征 4.1.4 操作系统接口 4.2 常见的操作系统 4.2.1 Windows 4.2.2 Linux 4.2.3 UNIX 4.2.4 其他操作系统 4.3 小结 4.4 思考与练习 第5章 数据库原理及技术 5.1 数据库技术应用概述 5.1.1 数据库技术发展历史 5.1.2 数据库技术应用领域 5.2 课程教学组织及与其他专业课程的关系 5.2.1 数据库课程开设目标 5.2.2 数据库课程与其他专业课程的关系 5.2.3 数据库原理及应用的课程教学组织 5.3 数据库原理及应用课程内容 5.3.1 关系数据库的重要概念 5.3.2 关系数据库系统概念与关系数据理论 5.3.3 数据库设计 5.3.4 关系数据库系统DBMS重要技能 5.3.5 数据库备份和恢复 5.3.6 数据库设计与实施 5.4 小结 5.5 思考与练习 第6章 计算机网络 6.1 计算机网络的概念 6.1.1 计算机网络的组成要素 6.1.2 计算机网络的产生 6.1.3 计算机网络的发展阶段 6.1.4 计算机网络的功能 6.2 计算机网络的软件、硬件组成 6.2.1 软件组成 6.2.2 硬件组成 6.3 网络安全 6.3.1 网络安全技术 6.3.2 常见的网络攻防手段 6.4 小结 6.5 思考与练习 第7章 Web开发 7.1 Web开发基础知识 7.1.1 万维网服务 7.1.2 静态网页和动态网页 7.2 站点建立和访问 7.2.1 本地站点和Web服务器 7.2.2 常用网页编辑工具 7.2.3 VS code建立站点和页面 7.3 HTML基础 7.3.1 HTML概述 7.3.2 HTML主要标签 7.4 CSS设置 7.4.1 CSS概述 7.4.2 CSS选择器类型 7.4.3 DIV+CSS布局 7.5 JavaScript基础 7.5.1 JavaScript简介 7.5.2 JavaScript代码编写 7.5.3 JavaScript代码的放置位置 7.6 小结 7.7 思考与练习 第8章 移动应用开发 8.1 移动通信发展历程 8.1.1 1G时代：模拟通信的开端 8.1.2 2G时代：数字通信的兴起 8.1.3 3G时代：移动互联网的开端 8.1.4 4G时代：高速移动互联网的普及 8.1.5 5G时代：万物互联与智能化 8.1.6 6G展望：未来通信技术的趋势 8.2 移动终端设备 8.2.1 移动终端类型 8.2.2 移动终端的功能 8.2.3 移动终端技术特点 8.3 移动操作系统 8.3.1 常见移动操作系统 8.3.2 移动操作系统技术特点 8.4 移动应用开发技术 8.4.1 移动应用开发技术分类