计算思维与计算文化pdf电子书版本下载

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第1章 计算思维概述 1

1.1 三大科学思维 1

1.2 计算思维初探 2

1.2.1 计算思维概念 2

1.2.2 计算思维特征 3

1.2.3 计算思维内涵 4

1.3 计算思维的广泛应用 4

1.3.1 自然科学中的应用 4

1.3.2 人文社会科学中的应用 7

1.3.3 计算机课程教学中的应用 9

1.3.4 公检法司等特殊领域中的应用 10

思考与练习 11

第2章 信息与信息处理技术 12

2.1 信息与信息处理技术概述 12

2.1.1 信息 12

2.1.2 信息处理技术 14

2.2 计算机硬件组成 17

2.2.1 计算机体系结构 17

2.2.2 计算机硬件组成要素 18

2.2.3 计算机硬件发展 20

2.3 计算机软件基础 22

2.3.1 进制 22

2.3.2 编码 23

2.3.3 软件分类及功能 23

2.4 信息处理技术实务 25

2.4.1 操作系统的基本操作 25

2.4.2 文字排版 28

2.4.3 电子表格 30

2.4.4 演示文稿 34

思考与练习 37

第3章 数学与数学模型 38

3.1 图灵机模型 38

3.1.1 图灵的贡献 38

3.1.2 图灵奖 39

3.1.3 图灵机历史 40

3.1.4 图灵机模型原理 41

3.2 逻辑符号化 43

3.2.1 数学符号化思想的含义 43

3.2.2 数学逻辑符号在人文社科中的应用 45

3.3 图论模型 49

3.3.1 图的基本概念 50

3.3.2 哥尼斯堡七桥问题 51

3.3.3 四色问题 52

3.3.4 平面图理论 53

3.3.5 比赛图论理论 53

思考与练习 54

第4章 计算与计算方法 55

4.1 符号计算 55

4.1.1 符号计算概念 55

4.1.2 符号计算和数值计算的区别 55

4.1.3 符号计算示例 56

4.2 数值计算 57

4.2.1 数值计算概念及特点 57

4.2.2 常见的数值计算方法 58

4.2.3 数值计算中应注意问题 61

4.3 可计算性 61

4.4 计算的复杂性 62

4.4.1 基本概念 62

4.4.2 大O记号 63

4.4.3 时间复杂度 63

4.4.4 空间复杂度 64

4.4.5 性质 64

4.5 数据结构 65

4.5.1 数据的逻辑结构 65

4.5.2 数据的存储结构 66

4.5.3 数据运算 68

4.5.4 数据类型和抽象数据类型 68

思考与练习 69

第5章 计算文化 70

5.1 计算社会背景 70

5.1.1 计算社会发展基础 70

5.1.2 计算社会现状 71

5.1.3 计算社会未来发展 71

5.2 计算文化发展历程 72

5.2.1 计算文化概念 72

5.2.2 计算文化发展与影响 73

5.3 网络文化 74

5.3.1 网络文化概述 74

5.3.2 网络文化现象 76

5.4 知识产权 80

5.4.1 知识产权含义 80

5.4.2 知识产权特征 80

5.4.3 计算机与网络领域的知识产权问题 80

5.5 隐私和自由 82

5.5.1 隐私问题 82

5.5.2 自由问题 83

5.6 信息犯罪 84

5.6.1 信息犯罪概念 84

5.6.2 信息犯罪特征 85

5.6.3 信息犯罪分类 88

5.6.4 信息犯罪内容 89

思考与练习 91

第6章 程序设计思想与算法基础 92

6.1 初识Python 92

6.2 系统安装 93

6.2.1 安装环境 93

6.2.2 安装步骤 93

6.3 编写第一个应用程序Hello World 96

6.3.1 程序的执行方式 96

6.3.2 Python语言的基本成分 98

6.4 模块化编程初步 101

6.4.1 模块化编程 101

6.4.2 Python语言中的函数 101

6.4.3 自顶向下设计 103

6.4.4 Python模块 104

6.5 程序设计思想与方法 106

6.5.1 函数 106

6.5.2 面向对象方法 110

6.6 算法与程序 120

6.6.1 排序算法 120

6.6.2 查找算法 122

6.6.3 递归方法 124

思考与练习 126

第7章 网络与网络通信 127

7.1 计算机网络概述 127

7.1.1 计算机网络概念 127

7.1.2 计算机网络系统组成 127

7.1.3 计算机网络分类 131

7.1.4 计算机网络体系结构与参考模型 134

7.2 数据通信基础 136

7.2.1 信息量 136

7.2.2 编码与解码 137

7.2.3 信息加密 139

7.2.4 校验与纠错 140

7.3 网络模型与协议 141

7.3.1 网络协议概念 142

7.3.2 网络参考模型 142

7.4 无线传感器网络基础 145

7.4.1 无线传感器网络发展历史 146

7.4.2 无线传感器关键技术 146

7.4.3 无线传感器网络的网络协议栈 148

7.4.4 无线传感器网络的特征 149

7.4.5 无线传感器网络的应用 150

思考与练习 151

第8章 互联网与新型网络 152

8.1 互联网 152

8.1.1 传统互联网 152

8.1.2 移动互联网 157

8.2 新型网络及相关技术 159

8.2.1 物联网 159

8.2.2 云计算 164

8.2.3 大数据 166

8.2.4 社交媒体相关技术 169

8.3 网络数据科学与工程 170

8.3.1 网络数据科学与工程产生的背景 170

8.3.2 网络数据科学与工程的主要研究内容 170

8.3.3 网络数据科学与工程的研究方法和目标 171

8.3.4 网络数据科学与工程的最新研究进展 172

思考与练习 173

第9章 数据分析与科学决策 174

9.1 数据组织与管理 174

9.2 数据挖掘 177

9.2.1 数据挖掘的定义 177

9.2.2 数据挖掘的起源 179

9.2.3 一个数据挖掘的简单例子 180

9.3 分析与决策 182

9.3.1 统计分析 182

9.3.2 决策支持系统 185

9.3.3 关联规则 188

思考与练习 190

第10章 人工智能与智能计算 191

10.1 图灵与人工智能 191

10.1.1 知识表示与推理 191

10.1.2 搜索与博弈技术 197

10.1.3 自然语言处理 200

10.1.4 机器学习与神经网络 202

10.2 模式识别与智能计算 205

10.2.1 模式识别的分类与应用 205

10.2.2 智能计算简介 207

10.2.3 Siri智能系统介绍 209

思考与练习 212

第11章 案例与实践 213

11.1 趣味密码学 213

11.2 同步问题 214

11.2.1 条件变量 214

11.2.2 同步队列 216

思考与练习 222

参考文献 223