計算思維導論(2020年清華大學出版社出版的圖書)

《計算思維導論》是2020年清華大學出版社出版的圖書，作者是馬利，范春年，江結林。本書主要內容包括計算機與計算思維、信息在計算機中的表示、系統思維、算法思維、數據思維、網路化思維、倫理思維和計算機新技術。

基本介紹

• 書名：計算思維導論
• 作者：江結林、范春年、馬利
• 出版社： 清華大學出版社
• ISBN：9787302563983 

內容簡介

本書主要內容包括計算機與計算思維、信息在計算機中的表示、系統思維、算法思維、數據思維、網路化思維、倫理思維和計算機新技術。

全書以計算思維為主線，引領讀者從計算思維的角度和層次去理解計算機系統與計算機新技術。

本書文字通俗易懂、可讀性強，可作為非計算機專業的導論性課程教材，也可作為高等理工科專業的計算機公共課教材。

圖書目錄

第1章計算機與計算思維1

1.1導學1

1.2計算機科學1

1.2.1計算工具的發展1

1.2.2圖靈機7

1.2.3馮·諾依曼“存儲程式控制”思想8

1.3計算思維8

1.3.1計算思維的概念8

1.3.2計算思維的本質9

1.4計算機的發展9

1.4.1計算機的發展概況9

1.4.2計算機的特點10

1.4.3計算機的分類11

1.4.4計算機的套用13

1.4.5計算機的發展方向16

思考題17

第2章0和1的思維——信息在計算機中的表示18

2.1導學18

2.2計算機中的數制18

2.2.1信息的基本單位——比特18

2.2.2十進制數、二進制數、八進制數和十六進制數19

2.2.3不同進制數之間的轉換21

2.3數值信息的表示24

2.4文字元號的表示26

2.5數字圖像的表示30

2.6數字視頻的表示31

2.7數字音頻的表示32計算思維導論目錄思考題32

第3章系統思維34

3.1導學34

3.2計算機系統概述35

3.3計算機硬體系統35

3.3.1CPU的結構和原理37

3.3.2指令與指令系統40

3.3.3主機板、晶片組與BIOS41

3.3.4存儲器44

3.3.5常用輸入輸出設備52

3.4計算機軟體系統55

3.4.1計算機軟體概述55

3.4.2計算機軟體的分類55

3.4.3程式設計語言57

3.4.4程式設計語言處理系統58

3.5作業系統59

3.5.1什麼是作業系統59

3.5.2作業系統的主要功能60

3.5.3檔案與檔案系統61

3.5.4常用作業系統62

3.6計算機系統工作過程64

思考題65

第4章算法思維66

4.1導學66

4.2什麼是算法67

4.2.1算法的基本概念67

4.2.2算法表示68

4.2.3算法分析70

4.3常用算法概述71

4.3.1查找算法71

4.3.2排序72

4.4算法設計與分析77

4.4.1問題分析77

4.4.2問題建模77

4.4.3算法描述問題78

4.4.4常用的算法設計策略78

思考題82

第5章數據思維83

5.1導學83

5.2數據的表示84

5.2.1數據結構84

5.2.2線性表85

5.2.3棧和佇列87

5.2.4鍊表90

5.2.5樹和二叉樹91

5.3數據的存儲與管理95

5.3.1檔案系統95

5.3.2資料庫設計基礎95

5.4數據分析103

5.4.1大數據103

5.4.2數據挖掘105

5.4.3數據倉庫106

思考題107

第6章網路化思維108

6.1導學108

6.2網際網路的產生和發展109

6.2.1網際網路的基本概念109

6.2.2計算機網路發展的四個階段110

6.2.3網際網路發展的四個階段112

6.2.4網際網路在我國的發展及套用大事件113

6.3計算機網路概述114

6.3.1計算機網路概念及分類114

6.3.2通信技術基礎117

6.3.3計算機網路性能指標122

6.3.4網路的體系結構123

6.3.5IP位址與MAC地址129

6.3.6傳輸介質及常見的網路設備132

6.4區域網路144

6.4.1區域網路特點144

6.4.2區域網路參考模型145

6.4.3區域網路的介質訪問控制方法——CSMA/CD147

6.4.4乙太網技術147

6.4.5無線區域網路150

6.5網際網路151

6.5.1網際網路的核心特徵151

6.5.2網際網路架構151

6.5.3TCP/IP協定簇152

6.5.4網際網路寬頻接入方式154

6.5.5網際網路基本套用156

6.6物聯網156

6.6.1物聯網定義及特徵156

6.6.2物聯網的工作流程157

6.6.3物聯網的套用159

6.6.4雲計算與物聯網159

6.6.5人工智慧與物聯網160

第7章倫理思維——網路安全與信息倫理162

7.1導學162

7.2惡意代碼的概念及關鍵技術163

7.2.1惡意代碼概念163

7.2.2惡意代碼生存技術164

7.2.3惡意代碼隱藏技術166

7.3計算機病毒167

7.3.1計算機病毒概述168

7.3.2計算機病毒防治技術171

7.4木馬178

7.4.1木馬概述178

7.4.2木馬工作原理179

7.4.3木馬防治技術182

7.5蠕蟲185

7.5.1蠕蟲概述185

7.5.2蠕蟲的傳播過程187

7.5.3蠕蟲的分析和防範188

7.6網路安全管理體系與信息倫理189

7.6.1網路安全管理體系189

7.6.2信息倫理190

7.7〓保障信息安全常用手段 191

7.7.1〓數據加密技術 191

7.7.2〓數字簽名技術 195

7.7.3〓數字證書技術 196

7.7.4〓身份認證技術 197

7.7.5〓數字水印技術 200

7.7.6〓區塊鏈技術 202

思考題203

作者簡介

馬利，教授，博士。現任南京信息工程大學計算機與軟體學院計算機基礎教學主任，擔任全國高等院校計算機基礎教育研究會理事，江蘇省計算機研究會常務理事。江蘇省計算機學會高性能、大數據專委會委員。