計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論

1引論（1） 1.1計(jì)算機(jī)的演變及發(fā)展（1） 1.1.1先驅(qū)者的足跡（1） 1.1.2從機(jī)電計(jì)算機(jī)到電子計(jì)算機(jī)（4） 1.1.3“埃尼阿克”的誕生（5） 1.1.4現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的演變（9） 1.2計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)容（11） 1.2.1計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)科形態(tài)（11） 1.2.2計(jì)算機(jī)科學(xué)的含義和基本問(wèn)題（12） 1.2.3計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展（13） 1.2.4計(jì)算機(jī)科學(xué)的若干分支（23） 1.3計(jì)算機(jī)科學(xué)的人文特征（27） 實(shí)驗(yàn)（28） 復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題（32） 2計(jì)算機(jī)硬件（33） 2.1存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)（33） 2.1.1存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)的組成（33） 2.1.2存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)的工作原理（42） 2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（45） 2.2.1位的存儲(chǔ)（45） 2.2.2存儲(chǔ)器（50） 2.2.3位模式的信息表示（56） 2.2.4二進(jìn)制系統(tǒng)（60） 2.2.5實(shí)數(shù)的存儲(chǔ)（62） 2.2.6數(shù)據(jù)壓縮（68） 2.3數(shù)據(jù)操作（70） 2.3.1中央處理單元（71） 2.3.2存儲(chǔ)程序概念（73） 2.3.3程序的執(zhí)行（75） 2.3.4算術(shù)／邏輯指令（78） 2.3.5與其他設(shè)備的通信（80） 2.4并行計(jì)算機(jī)（84） 2.4.1并行處理（84） 2.4.2通道（85） 2.4.3并行計(jì)算（87） 復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題（91） 3計(jì)算機(jī)軟件（96） 3.1計(jì)算機(jī)軟件的基本知識(shí)（97） 3.1.1計(jì)算機(jī)軟件（97） 3.1.2計(jì)算機(jī)軟件的特點(diǎn)與功能（97） 3.1.3系統(tǒng)軟件（98） 3.1.4應(yīng)用軟件（99） 3.1.5軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程（99） 3.1.6軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展（101） 3.1.7軟件開(kāi)發(fā)工具（104） 3.1.8軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（106） 3.2算法（106） 3.2.1算法的概念（106） 3.2.2算法的描述（107） 3.2.3算法的復(fù)雜性（108） 3.2.4算法的正確性和效率（109） 3.2.5基本查找算法（111） 3.3程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（112） 3.3.1程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的演變（112） 3.3.2程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)（114） 3.3.3程序構(gòu)成單元（115） 3.3.4程序的編制與語(yǔ)言處理程序（119） 3.3.5程序設(shè)計(jì)風(fēng)格（122） 3.3.6程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言介紹（123） 3.4計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)（127） 3.4.1操作系統(tǒng)概述（127） 3.4.2操作系統(tǒng)的外部環(huán)境（130） 3.4.3操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（131） 3.4.4操作系統(tǒng)的組成（132） 3.4.5磁盤操作系統(tǒng)msdos（138） 3.4.6windows 2000操作系統(tǒng)（142） 3.5軟件工程（145） 3.5.1軟件工程的作用（145） 3.5.2軟件工程的七條基本原理（146） 3.5.3軟件工程采用的方法（148） 3.5.4軟件生命周期階段（148） 3.5.5瀑布模型的思想（151） 3.5.6技術(shù)審查和管理復(fù)審（152） 實(shí)驗(yàn)（153） 復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題（155） 4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（157） 4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的四個(gè)階段（158） 4.1.1聯(lián)機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)（158） 4.1.2計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（158） 4.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（158） 4.1.4internet（因特網(wǎng)）階段（159） 4.2信息技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)（159） 4.3信息基礎(chǔ)設(shè)施（160） 4.3.1國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施（160） 4.3.2nii的層次結(jié)構(gòu)（160） 4.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)技術(shù)（161） 4.4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（161） 4.4.2網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（161） 4.4.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的層次（162） 4.4.4tcp／ip網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（163） 4.5ip地址和域名系統(tǒng)（164） 4.5.1ip地址和子網(wǎng)掩碼（164） 4.5.2域名系統(tǒng)（165） 4.5.3統(tǒng)一資源定位符url（167） 4.6用戶與因特網(wǎng)的連接方法（168） 4.6.1通過(guò)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)連接到isp（168） 4.6.2通過(guò)電話網(wǎng)連接到isp（168） 4.7internet中的www應(yīng)用（169） 4.7.1www的由來(lái)和特點(diǎn)（169） 4.7.2http和html（170） 4.8計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全（170） 4.8.1網(wǎng)絡(luò)安全的層次劃分（171） 4.8.2網(wǎng)絡(luò)防火墻與監(jiān)督工具（174） 4.8.3應(yīng)用網(wǎng)關(guān)與代理服務(wù)器（175） 4.8.4基于密碼理論的技術(shù)（175） 實(shí)驗(yàn)（177） 復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題（179） 5數(shù)據(jù)組織（181） 5.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（181） 5.1.1數(shù)組（182） 5.1.2鏈表（184） 5.1.3棧（186） 5.1.4隊(duì)列（189） 5.1.5樹（189） 5.2文件結(jié)構(gòu)（194） 5.2.1操作系統(tǒng)的文件管理功能（194） 5.2.2順序文件（196） 5.2.3文本文件（197） 5.2.4索引文件（198） 5.2.5哈希文件（202） 5.3數(shù)據(jù)庫(kù)（202） 5.3.1數(shù)據(jù)模型（202） 5.3.2數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（203） 5.3.3數(shù)據(jù)庫(kù)的安全（205） 5.3.4數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展（207） 5.4多媒體數(shù)據(jù)（211） 5.4.1媒體（211） 5.4.2多媒體（212） 5.4.3超媒體（213） 5.4.4多媒體編著軟件（215） 實(shí)驗(yàn)(218) 復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題（246） 6計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)（247） 6.1計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)的演變（247） 6.2計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的特點(diǎn)（250） 復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題（253） 7計(jì)算機(jī)科學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系（254） 7.1計(jì)算機(jī)科學(xué)與哲學(xué)（254） 7.1.1計(jì)算機(jī)軟件和硬件的哲學(xué)意義（255） 7.1.2人工智能與大腦（256） 7.2計(jì)算機(jī)科學(xué)與數(shù)學(xué)（258） 7.2.1計(jì)算機(jī)科學(xué)與數(shù)學(xué)的關(guān)系（258） 7.2.2計(jì)算機(jī)科學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（259） 7.3計(jì)算機(jī)科學(xué)與光電子科學(xué)（263） 7.4計(jì)算機(jī)科學(xué)與生物學(xué)（264） 7.5計(jì)算機(jī)科學(xué)與其他科學(xué)（266） 復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題（268） 8學(xué)好專業(yè)知識(shí)與提高綜合素質(zhì)（269） 8.1計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)對(duì)人才的需要（269） 8.1.1計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)規(guī)格和目標(biāo)(270) 8.1.2計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)各學(xué)期重點(diǎn)課程(271) 8.1.3實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)(274) 8.2思維方式的培養(yǎng)（276） 8.3典型方法的掌握（284） 8.4綜合素質(zhì)的培養(yǎng)（287） 8.4.1計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才的知識(shí)與素質(zhì)要求(287) 8.4.2專業(yè)教育與素質(zhì)教育相結(jié)合應(yīng)思考的兩個(gè)問(wèn)題(288) 8.4.3計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)(289) 8.4.4專業(yè)教育與素質(zhì)教育結(jié)合進(jìn)行的實(shí)踐(290) 復(fù)習(xí)思考題與習(xí)題（291） 附錄a一個(gè)典型的機(jī)器語(yǔ)言（292） 參考文獻(xiàn)（294）