大學計算機基礎（第4版）(2023年清華大學出版社出版的圖書)

《大學計算機基礎（第4版）》是2023年清華大學出版社出版的圖書，作者是李暾 毛曉光 劉萬偉 陳立前 周競文 周海芳。

基本介紹

• 中文名：大學計算機基礎（第4版）
• 作者：李暾 毛曉光 劉萬偉 陳立前 周競文 周海芳
• 出版時間：2023年6月1日
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302636243 
• 定價：59.80 元

內容簡介

本書兼顧計算機科學基礎知識和計算思維，以計算思維能力培養為主線，串聯信息表示、計算機系統、作業系統、計算機網路、多媒體技術、科學計算及計算機發展新技術等內容，選擇Python作為計算實踐的語言，內容偏重於如何將計算思維套用於計算機科學等領域以解決問題。實踐內容在授課內容的基礎上進行拓展，並要求運用Python及相關的配套庫進行問題求解練習。希望通過套用問題求解的學習和實踐，培養讀者在理解計算機系統的基礎上，主動在各自專業學習中利用計算思維的方法和技能，進行問題求解的能力和習慣。學完本書後，希望讀者能動手解決具有一定難度的實際問題。

圖書目錄

目錄

第1章計算與社會1

1.1計算概論1

1.2計算裝置發展簡史4

1.2.1機械式計算裝置4

1.2.2圖靈機和圖靈7

1.2.3現代電子計算機10

1.2.4計算機的發展趨勢12

1.3計算技術的套用14

1.4信息化社會與人19

1.5計算思維概論21

1.6小結23

1.7習題23

第2章Python簡介25

2.1引言25

2.2Python基本元素26

2.2.1對象、表達式和數值類型27

2.2.2變數和賦值28

2.2.3str類型與輸入29

2.3內置數據結構31

2.3.1列表31

2.3.2元組33

2.3.3字典34

2.4控制語句35

2.4.1分支語句35

2.4.2循環36

2.5函式37

2.6遞歸及遞歸函式40

2.7使用模組42

2.8面向對象基礎43

2.9Python編程示例——列印月曆47

2.10小結51

2.11習題51

第3章計算思維54

3.1概述55

3.2邏輯思維與算法思維58

3.2.1邏輯思維58

3.2.2算法思維62

3.2.3小結64

3.3問題求解策略64

3.3.1基本步驟65

3.3.2分解法66

3.3.3關注點分離68

3.3.4模式與歸納70

3.3.5小結73

3.4抽象與建模73

3.4.1抽象74

3.4.2建模77

3.5評價解決方案79

3.5.1解是否正確80

3.5.2解的效率如何81

3.5.3小結83

3.6應對錯誤83

3.6.1避免錯誤84

3.6.2減緩錯誤危害86

3.6.3測試與調試88

3.7“捉狐狸”問題求解示例92

3.8小結95

3.9習題95

第4章信息、編碼及數據表示97

4.1資訊理論基礎97

4.2編碼及其解釋100

4.3數值的數位化104

4.4計算機數值表示106

4.4.1計算機碼制106

4.4.2定點數和浮點數109

4.5字元的數位化111

4.5.1漢字編碼112

4.5.2Ｕｎｉｃｏｄｅ碼113

4.6聲音的數位化114

4.7圖像的數位化116

4.8用Python設計數字電路120

4.9信息處理示例123

4.9.1數據壓縮示例及Python實現123

4.9.2生成圖像驗證碼及Python實現126

4.9.3利用Python繪製分形圖形127

4.10小結129

4.11習題129

第5章計算機系統133

5.1概述134

5.2計算機硬體系統136

5.2.1中央處理器137

5.2.2存儲系統141

5.2.3匯流排144

5.2.4輸入輸出系統145

5.3作業系統146

5.3.1概述147

5.3.2進程管理148

5.3.3存儲管理152

5.3.4檔案管理153

5.3.5設備管理155

5.3.6用戶接口156

5.3.7作業系統的載入158

5.4利用Python構建馮·諾依曼體系結構模擬器159

5.5利用Python設計微處理器核162

5.6利用Python模擬進程調度164

5.7利用Python訪問作業系統167

5.7.1利用Python查看進程信息167

5.7.2利用Python查看系統存儲信息169

5.7.3Python檔案操作171

5.8小結173

5.9習題173

第6章計算機網路及套用177

6.1計算機網路基礎177

6.1.1計算機網路的發展歷史178

6.1.2計算機網路的分類180

6.1.3計算機網路協定與體系結構182

6.1.4計算機網路傳輸介質及設備186

6.2Internet基礎188

6.2.1Internet概述188

6.2.2TCP/IP191

6.2.3Python TCP/IP網路編程195

6.3Internet套用199

6.3.1全球資訊網200

6.3.2電子郵件202

6.3.3檔案傳輸203

6.3.4搜尋引擎205

6.3.5Python編程示例205

6.4無線網路207

6.5物聯網210

6.6小結212

6.7習題212

第7章資料庫技術套用基礎213

7.1概述213

7.1.1數據管理髮展簡史215

7.1.2資料庫的基本概念215

7.1.3資料庫技術管理數據的主要特徵217

7.1.4資料庫的套用218

7.2數據模型220

7.2.1概念模型221

7.2.2邏輯模型225

7.2.3ER模型到關係模型的轉換230

7.3資料庫管理系統231

7.3.1資料庫管理系統的功能231

7.3.2常見資料庫管理系統軟體233

7.4Python構建資料庫管理系統示例234

7.5Python訪問MySQL資料庫示例239

7.6小結241

7.7習題241

第8章科學計算243

8.1泰勒級數244

8.1.1泰勒級數的主項244

8.1.2餘項及誤差246

8.2插值及擬合248

8.2.1拉格朗日插值248

8.2.2牛頓插值249

8.2.3埃爾米特插值251

8.2.4函式擬合252

8.3數值微積分254

8.3.1數值微分254

8.3.2數值積分256

8.4非線性方程數值解259

8.4.1二分法求根259

8.4.2函式疊代法求根260

8.4.3牛頓疊代法求根261

8.5線性方程組求解262

8.5.1直接法求解262

8.5.2疊代法求解265

8.6符號計算267

8.7小結272

8.8習題272

第9章計算機發展新技術274

9.1高性能計算275

9.1.1高性能計算的含義及意義275

9.1.2高性能計算的關鍵技術276

9.1.3高性能計算的典型套用280

9.1.4高性能計算的發展挑戰280

9.1.5Python高性能編程——計算π282

9.2雲計算與大數據284

9.2.1雲計算284

9.2.2大數據286

9.3人工智慧288

9.3.1人工智慧的基本概念與發展歷程288

9.3.2搜尋290

9.3.3知識表示與推理291

9.3.4機器學習293

9.3.5智慧型控制295

9.3.6Python機器學習示例——預測外賣配送時間296

9.4新型計算技術299

9.4.1量子計算299

9.4.2光計算300

9.4.3生物計算301

9.5小結302

9.6習題302

參考文獻304