計算思維導論

前言
第1章　緒論 1
1.1　計算的概念 1
1.1.1　什么是計算 1
1.1.2　普適計算與計算無所不在 2
1.2　計算思維概述 2
1.2.1　計算思維的概念 2
1.2.2　計算思維的本質 3
1.2.3　計算思維示例 4
1.2.4　計算思維的特征 5
1.2.5　計算思維的思維模式 6
1.2.6　日常生活中的計算思維 6
1.3　計算工具與計算機 7
1.3.1　計算機的產生 7
1.3.2　計算機的分代與分類 11
1.3.3　計算機的局限性 13
1.3.4　計算機的發(fā)展趨勢 14
1.3.5　計算機的應用 16
習題 18
第2章　計算基礎 19
2.1　數制 19
2.1.1　數制的概念 19
2.1.2　數制的轉換 21
2.2　數據的存儲 23
2.2.1　數據的組織形式 23
2.2.2　計算機中數據的運算 23
2.3　數據在計算機中的表示形式 25
2.3.1　計算機中數值型數據的表示 25
2.3.2　計算機中西文字符的表示 28
2.3.3　計算機中中文字符的表示 29
2.3.4　聲、圖信息的表示 31
習題 33
第3章　計算平臺 35
3.1　計算機硬件系統(tǒng)概述 35
3.1.1　計算機系統(tǒng)構成 35
3.1.2　馮·諾依曼計算機的基本組成 36
3.2　計算機基本工作原理 37
3.2.1　指令和指令系統(tǒng) 37
3.2.2　程序的執(zhí)行過程 38
3.3　微型計算機硬件組成 39
3.3.1　微型計算機的主要性能指標 39
3.3.2　主板 39
3.3.3　中央處理器 43
3.3.4　存儲器 45
3.3.5　輸入/輸出設備 53
3.3.6　其他設備 56
3.4　計算機軟件系統(tǒng)分類 57
3.4.1　系統(tǒng)軟件和應用軟件 57
3.4.2　本地軟件和在線軟件 58
3.4.3　商業(yè)軟件、免費軟件、自由軟件和開源軟件 58
3.4.4　軟件許可證 59
3.5　操作系統(tǒng)的功能和分類 59
3.5.1　操作系統(tǒng)的概念 59
3.5.2　操作系統(tǒng)的分類 60
3.5.3　操作系統(tǒng)的引導 61
3.5.4　操作系統(tǒng)的功能 61
習題 66
第4章　計算機網絡基礎 68
4.1　計算機網絡概述 68
4.1.1　計算機網絡的定義和功能 68
4.1.2　計算機網絡的形成和發(fā)展 69
4.1.3　計算機網絡的組成 70
4.1.4　計算機網絡的分類 71
4.2　計算機網絡的體系結構 76
4.2.1　OSI參考模型 76
4.2.2　TCP/IP參考模型 78
4.3　網絡基礎知識 79
4.3.1　網絡互連設備 79
4.3.2　傳輸介質 81
4.3.3　網絡地址和域名 83
4.4　因特網概述 85
4.4.1　因特網簡介 85
4.4.2　因特網的接入方式 87
4.4.3　因特網的基本服務功能 89
4.5　計算機局域網 93
4.5.1　局域網的組成 94
4.5.2　局域網的組建步驟 94
4.5.3　局域網的組建實例 94
4.6　無線局域網 98
4.6.1　無線局域網的特點 98
4.6.2　無線局域網協(xié)議標準 98
4.6.3　身份驗證方式 98
4.6.4　無線網絡設備 99
4.6.5　無線局域網的組建模式 100
4.6.6　無線局域網的組建實例 101
4.7　網絡安全及防護 104
4.7.1　網絡安全 104
4.7.2　網絡安全面臨的威脅 105
4.7.3　網絡安全技術 107
習題 110
第5章　數據庫技術基礎 112
5.1　數據管理技術的發(fā)展 112
5.1.1　人工管理階段 112
5.1.2　文件系統(tǒng)階段 113
5.1.3　數據庫系統(tǒng)階段 114
5.2　數據庫系統(tǒng)的基本概念 114
5.2.1　數據庫的基本概念 114
5.2.2　數據模型的基本概念 116
5.2.3　關系模型的基本概念 118
5.3 　Access 數據庫管理系統(tǒng) 123
5.3.1　Access 數據庫的建立和維護 124
5.3.2　查詢 131
5.3.3　SQL語句 134
5.3.4　窗體設計 141
5.3.5　報表設計 144
習題 150
第6章　邏輯思維 152
6.1　邏輯思維相關概念 152
6.1.1　邏輯思維的概念 152
6.1.2　邏輯思維的特征 153
6.1.3　數理邏輯的概念 153
6.2　命題及命題判斷 154
6.2.1　命題的概念 154
6.2.2　命題的類型 154
6.2.3　命題的判斷方法 155
6.3　命題符號化和聯(lián)結詞 156
6.3.1　命題符號化 156
6.3.2　聯(lián)結詞 156
6.4　邏輯代數與真值表 160
6.4.1　邏輯代數 160
6.4.2　邏輯代數的應用 160
6.4.3　真值表及其構建方法 161
6.5　等值演算與邏輯推理 163
6.5.1　等值演算 163
6.5.2　主析取范式與主合取范式 165
6.5.3　邏輯推理 167
習題 171
第7章　問題求解 172
7.1　算法和算法描述 172
7.1.1　計算思維與傳統(tǒng)思維 172
7.1.2　算法的定義 174
7.1.3　程序設計的三大結構 174
7.1.4　算法的描述 175
7.1.5　算法的程序實現(xiàn) 184
7.2　常用算法 186
7.2.1　枚舉法 186
7.2.2　遞推法 188
7.2.3　遞歸法 189
7.2.4　迭代法 190
7.2.5　查找法 192
7.2.6　排序法 194
7.2.7　分治法 198
7.2.8　動態(tài)規(guī)劃法 199
7.2.9　貪心法 200
7.2.10　回溯法 201
習題 202
第8章　數據挖掘基礎 204
8.1　數據挖掘概述 204
8.1.1　數據挖掘的背景 204
8.1.2　數據挖掘的定義 205
8.1.3　數據挖掘的步驟 206
8.2　數據采集 207
8.2.1　數據來源 207
8.2.2　數據采集方法 209
8.3　數據探索 210
8.3.1　數據質量分析 210
8.3.2　數據特征分析 212
8.4　數據預處理 215
8.4.1　數據清洗 216
8.4.2　數據集成 217
8.4.3　數據變換 218
8.4.4　數據歸約 219
8.5　分類和預測 220
8.5.1　分類 220
8.5.2　預測 226
8.6　聚類算法 228
8.6.1　聚類的概念 228
8.6.2　系統(tǒng)聚類法 229
8.6.3　K-means聚類法 231
8.7　關聯(lián)規(guī)則 233
8.7.1　關聯(lián)規(guī)則挖掘的基本概念 233
8.7.2　Apriori算法 234
習題 236
第9章　計算機新技術 237
9.1　大數據技術 237
9.1.1　大數據的概念與特點 237
9.1.2　大數據的度量 238
9.1.3　大數據生態(tài)圈 238
9.1.4　大數據典型應用 240
9.1.5　大數據的發(fā)展趨勢 242
9.2　人工智能 242
9.2.1　人工智能的概念 242
9.2.2　人工智能的發(fā)展 243
9.2.3　人工智能的主要研究領域 244
9.2.4　人工智能的主要實現(xiàn)技術 245
9.2.5　人工智能典型應用 246
9.3　量子計算機 247
9.3.1　量子計算機的概念 247
9.3.2　量子計算機的發(fā)展 248
9.3.3　量子計算機典型應用 249
9.4　BIM 250
9.4.1　BIM的概述與意義 250
9.4.2　BIM的代表軟件 250
9.4.3　BIM典型應用 251
9.5　其他計算機新技術 253
9.5.1　云計算 253
9.5.2　物聯(lián)網 253
9.5.3　智能家居 254
9.5.4　智慧建筑 254
9.5.5　智慧城市 254
9.5.6　VR、AR 和MR 255
習題 256
參考文獻 257