目录

大学计算机基础(第2版)第1章计算与社会1

1.1计算概论1

1.2计算装置发展简史4

1.2.1机械式计算装置4

1.2.2图灵机和图灵7

1.2.3现代电子计算机9

1.2.4计算机的发展趋势12

1.3计算技术的应用13

1.4信息化社会与人18

1.5小结20

1.6习题20

第2章Python简介21

2.1引言21

2.2Python基本元素22

2.2.1对象、表达式和数值类型22

2.2.2变量和赋值24

2.3分支语句25

2.4str类型与输入27

2.5循环28

2.6内置数据结构29

2.6.1列表29

2.6.2元组32

2.6.3字典33

2.7函数33

2.8面向对象基础36

2.9Python编程示例——模拟图灵机40大学计算机基础(第2版)目录2.10小结44

2.11习题44

第3章计算思维与计算机问题求解47

3.1计算思维48

3.1.1计算思维简介48

3.1.2一个例子——混沌现象49

3.2计算机问题求解50

3.2.1基本步骤51

3.2.2Eratosthenes的筛子51

3.3算法、数据结构与程序54

3.3.1算法54

3.3.2数据结构56

3.3.3程序58

3.4算法设计59

3.4.1算法设计基础59

3.4.2算法设计常用策略60

3.4.3算法示例61

3.4.4算法复杂度66

3.5程序设计语言68

3.5.1程序设计语言及其分类69

3.5.2Python实现编译器示例71

3.6软件开发方法及示例74

3.6.1软件开发方法74

3.6.2结构化程序设计示例76

3.7小结79

3.8习题80

第4章信息编码及数据表示82

4.1信息论基础83

4.2进制85

4.2.1进制的概念85

4.2.2二进制86

4.2.3八进制和十六进制89

4.2.4二进制与八进制、十六进制之间的转换89

4.3数字电路及模拟90

4.3.1逻辑门的建模与模拟91

4.3.2加法器建模与模拟94

4.3.3存储电路建模与模拟96

4.4计算机数值表示98

4.4.1计算机码制99

4.4.2定点数和浮点数101

4.5信息的数字化103

4.5.1数值的数字化103

4.5.2字符的数字化105

4.5.3汉字编码107

4.5.4Ｕｎｉｃｏｄｅ码108

4.6信息处理示例——加解密109

4.6.1RSA加密原理109

4.6.2RSA的Python实现110

4.7小结114

4.8习题114

第5章计算机系统组成与结构118

5.1概述119

5.1.1计算机硬件系统的结构119

5.1.2计算机软件121

5.2中央处理器122

5.2.1CPU的结构122

5.2.2指令系统123

5.2.3CPU的工作过程125

5.2.4CPU高级话题126

5.3存储系统128

5.3.1主存储器系统129

5.3.2辅存储器系统131

5.3.3高速缓存133

5.4总线134

5.5输入输出系统135

5.5.1系统结构与控制135

5.5.2常见的输入输出设备137

5.6Python构建冯·诺依曼体系结构模拟器140

5.7计算机软件概述144

5.7.1软件与软件的组成144

5.7.2软件的特点145

5.7.3几类常用的软件146

5.7.4软件的安全与保护149

5.8小结149

5.9习题150

第6章操作系统152

6.1概述153

6.1.1操作系统发展简史153

6.1.2操作系统基础155

6.1.3常用的操作系统156

6.2进程管理158

6.2.1进程与程序158

6.2.2进程状态160

6.2.3进程管理与调度161

6.2.4利用Python查看进程信息163

6.3存储管理165

6.3.1存储管理概述165

6.3.2存储管理方式167

6.3.3利用Python查看系统存储信息170

6.4文件管理172

6.4.1文件与文件系统172

6.4.2文件组织结构174

6.4.3目录与文件控制块175

6.4.4文件存储空间管理177

6.4.5Python文件操作178

6.5设备管理180

6.5.1设备管理基础180

6.5.2输入输出软件系统181

6.6用户接口183

6.7操作系统的加载185

6.8小结186

6.9习题186

第7章计算机网络及应用188

7.1计算机网络基础189

7.1.1计算机网络的发展历史189

7.1.2计算机网络的分类191

7.1.3计算机网络体系结构与协议192

7.1.4计算机网络传输介质及设备197

7.2局域网199

7.2.1局域网概述199

7.2.2介质访问控制协议200

7.2.3以太网203

7.3Internet基础204

7.3.1Internet概述204

7.3.2TCP/IP协议206

7.3.3Python TCP/IP网络编程211

7.4Internet应用215

7.4.1万维网215

7.4.2电子邮件218

7.4.3文件传输219

7.4.4搜索引擎220

7.4.5Python编程发送电子邮件221

7.5无线网络222

7.6物联网225

7.7Python案例——抓取网页227

7.8小结232

7.9习题232

第8章数据库技术应用基础233

8.1概述233

8.1.1数据管理发展简史235

8.1.2数据库的基本概念235

8.1.3数据库技术管理数据的主要特征237

8.1.4数据库的应用238

8.2数据模型240

8.2.1概念模型241

8.2.2逻辑模型245

8.2.3ER模型到关系模型的转化249

8.3数据库管理系统249

8.3.1数据库管理系统的功能250

8.3.2常见数据库管理系统软件251

8.4Python数据库程序设计示例253

8.5数据分析示例255

8.6小结260

8.7习题260

第9章多媒体技术基础262

9.1概述263

9.1.1多媒体的基本概念263

9.1.2多媒体计算机系统组成264

9.1.3多媒体技术的主要应用266

9.2数字音频267

9.2.1声音的数字化267

9.2.2数字音频的技术指标268

9.2.3数字音频处理269

9.2.4常用音频文件格式271

9.3数字图像处理技术272

9.3.1图像的颜色272

9.3.2图像的数字化274

9.3.3数字图像的属性275

9.3.4位图与矢量图276

9.3.5图像的加工处理277

9.3.6常用图像文件格式278

9.3.7Python绘制分形图形279

9.4视频和动画技术282

9.4.1视频基础282

9.4.2常用视频文件格式283

9.4.3计算机动画概述283

9.4.4动画文件格式284

9.5多媒体数据压缩284

9.5.1概述284

9.5.2数据压缩标准287

9.5.3数据压缩示例及Python实现287

9.6Python示例——生成验证码293

9.7小结294

9.8习题294

第10章计算机发展新技术297

10.1高性能计算298

10.1.1高性能计算的含义及意义298

10.1.2高性能计算的关键技术299

10.1.3高性能计算的典型应用303

10.1.4高性能计算的发展挑战303

10.2云计算与大数据305

10.2.1云计算305

10.2.2大数据307

10.3人工智能309

10.3.1人工智能的基本概念与发展历程309

10.3.2搜索310

10.3.3知识表示与推理311

10.3.4机器学习313

10.3.5智能控制316

10.4新型计算技术317

10.4.1量子计算317

10.4.2光计算318

10.4.3生物计算318

10.5小结319

10.6习题320

参考文献321