計算機科學基礎(2020年清華大學出版社出版的圖書)

《計算機科學基礎》是2020年9月清華大學出版社出版的圖書，作者劉小麗、杜寶榮、胡彥、梁里寧。本書是一本計算機科學入門教材，主要介紹計算機基礎知識以及現有新技術的原理和套用。

基本介紹

• 書名：《計算機科學基礎》 
• 作者：劉小麗、杜寶榮、胡彥、梁里寧
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302561637

內容簡介

《計算機科學基礎》是一本計算機科學入門教材，主要介紹計算機基礎知識以及現有新技術的原理和套用。本書將理論與套用進行結合，讓學生真正理解計算機作為數據處理機的工作原理以及實現方法。除此之外，本身將信息安全作為非常重要的一個章節介紹，希望能讓學生理解信息安全的本質、掌握基本的信息安全防護方法。

圖書目錄

第1章 計算機系統1

1.1 初識計算機1

1.1.1 計算機的功能2

1.1.2 計算機的發展3

1.2 計算機系統的構成6

1.2.1 計算機硬體系統6

1.2.2 計算機軟體系統13

1.3 計算機的工作原理15

1.3.1 馮·諾依曼原理16

1.3.2 計算機的啟動17

1.3.3 計算機的計算原理18

1.4 計算機網路與安全21

1.5 計算機科學基礎導學22

1.5.1 計算機系統的分層模型22

1.5.2 學習思路23

1.6 思考題24

第2章 作業系統30

2.1 作業系統基礎30

2.1.1 作業系統概述30

2.1.2 作業系統的結構和核心概念30

2.1.3 作業系統分類31

2.2 作業系統的功能34

2.2.1 設備管理34

2.2.2 存儲管理35

2.2.3 進程管理35

2.2.4 檔案管理36

2.3 作業系統舉例——Windows 1036計算機科學基礎目錄

2.3.1 Windows檔案管理36

2.3.2 程式管理42

2.3.3 硬體管理47

2.3.4 常用小工具48

2.3.5 輸入法的安裝與設定51

2.3.6 使用技巧52

2.4 思考題58

第3章 數據的表示與存儲65

3.1 數據在計算機中的表示65

3.1.1 數制65

3.1.2 二進制67

3.1.3 二進制運算67

3.1.4 進制的轉換68

3.1.5 數值在計算機中的表示與存儲71

3.2 字元的編碼76

3.2.1 ASCII碼76

3.2.2 漢字的表示77

3.3 多媒體數據的表示80

3.3.1 圖形與圖像80

3.3.2 音頻84

3.3.3 視頻86

3.3.4 動畫87

3.4 數據的存儲87

3.4.1 數據存儲基礎88

3.4.2 單一類型數據存儲89

3.4.3 複合類型數據存儲——面向對象90

3.4.4 複合類型數據存儲——結構化93

3.5 思考題94

第4章 數據管理示例100

4.1 Excel電子表格101

4.1.1 Excel基礎知識101

4.1.2 Excel數據和公式103

4.1.3 Excel表的結構化106

4.1.4 Excel函式108

4.1.5 Excel圖表111

4.1.6 Excel數據管理和分析112

4.2 Access資料庫115

4.2.1 資料庫基礎知識115

4.2.2 Access基礎知識117

4.2.3 資料庫及表119

4.2.4 查詢123

4.2.5 關係數據語言SQL 127

4.3 非結構化數據處理示例130

4.4 思考題132

第5章 算法基礎135

5.1 算法的概念135

5.1.1 算法概述135

5.1.2 算法的定義及特性136

5.1.3 算法要素137

5.2 算法的表示137

5.2.1 自然語言137

5.2.2 偽代碼138

5.2.3 流程圖140

5.3 常用的基本算法141

5.3.1 疊代法141

5.3.2 遞歸法143

5.3.3 蠻力法144

5.3.4 排序算法146

5.3.5 查找算法148

5.4 算法效率150

5.4.1 分析框架150

5.4.2 時間複雜度150

5.4.3 空間複雜度153

5.5 算法可視化工具Raptor153

5.5.1 Raptor簡介153

5.5.2 Raptor使用基礎154

5.5.3 基本控制結構的表示156

5.6 思考題160

第6章 Python程式設計167

6.1 程式設計概述167

6.1.1 程式167

6.1.2 程式設計與程式設計語言168

6.1.3 數據與數據結構168

6.1.4 程式設計的基本步驟169

6.2 Python語言基礎169

6.2.1 引例169

6.2.2 輸入與輸出171

6.2.3 標識符與變數172

6.2.4 數據類型及運算173

6.3 Python程式控制結構180

6.3.1 分支結構180

6.3.2 循環結構182

6.3.3 程式控制結構套用實例184

6.4 Python函式與模組185

6.4.1 常用模組中的函式186

6.4.2 用戶自定義函式187

6.4.3 匿名函式188

6.4.4 遞歸函式188

6.5 Python資料庫編程189

6.5.1 資料庫編程的基本步驟190

6.5.2 資料庫編程實例190

6.6 Python非結構化數據處理192

6.6.1 網路爬蟲套用實例192

6.6.2 中文文本分析實例196

6.7 思考題198

第7章 網際網路技術及套用206

7.1 網路基礎206

7.1.1 網路的定義206

7.1.2 網路的功能207

7.1.3 網路的性能指標208

7.1.4 網路的分類210

7.2 Internet基礎216

7.2.1 網際網路與網際網路216

7.2.2 TCP/IP217

7.2.3 DNS服務222

7.2.4 FTP服務224

7.3 網際網路新技術225

7.3.1 物聯網225

7.3.2 雲計算228

7.3.3 大數據232

7.3.4 人工智慧239

7.4 思考題244

第8章 信息安全250

8.1 病毒與防火牆250

8.1.1 計算機病毒250

8.1.2 防火牆253

8.2 密碼學基礎256

8.2.1 密碼學概述256

8.2.2 對稱加密257

8.2.3 非對稱加密258

8.2.4 哈希算法259

8.3 密碼技術及套用260

8.3.1 數字簽名260

8.3.2 區塊鏈262

8.3.3 比特幣264

8.4 生活中的密碼與加密269

8.4.1 密碼269

8.4.2 設定個人密碼269

8.4.3 加密檔案271

8.5 信息安全案例剖析274

8.5.1 支付寶的數字證書274

8.5.2 恢復誤刪的數據275

8.5.3 免費WiFi成詐欺“新領地”276

8.5.4 防範惡意軟體279

8.5.5 二維碼安全280

8.6 思考題282

附錄AASCII碼一覽表289

作者簡介

劉小麗，暨南大學教師，研究方向軟體安全，發表論文20餘篇；主持教改項目8項，參與教改10餘項；主持科研項目2項，排名第二主持、參與省部級科研項目6項；主編編寫教材1部，排名前三參編教材4部。