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大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第4版)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第4版)

出版社：清華大學(xué)出版社出版時(shí)間：2023-06-01
開本： 其他 頁數(shù)： 316
本類榜單：教材銷量榜
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大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第4版) 版權(quán)信息

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第4版) 本書特色

經(jīng)過近4年的實(shí)踐，綜合各方面的反饋，對第三版教材進(jìn)行了改版，目標(biāo)是使教材內(nèi)容更貼近實(shí)際，能落地：
l 首先，對計(jì)算思維內(nèi)容進(jìn)行了重新梳理，去除了第三版中難以深入闡述的算法設(shè)計(jì)、程序語言等內(nèi)容，調(diào)整為運(yùn)用計(jì)算思維進(jìn)行問題求解時(shí)，如何預(yù)防、減緩、發(fā)現(xiàn)和修正錯(cuò)誤，這對初學(xué)者來說更有意義。
l 其次，對Python基礎(chǔ)知識進(jìn)行了微調(diào)，引入了遞歸與遞歸函數(shù)，介紹了數(shù)學(xué)歸納法與遞歸的關(guān)系，以及如何用數(shù)學(xué)歸納法設(shè)計(jì)遞歸算法的原理。
l 第三，在第三版利用Python模擬馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)來理解其工作原理的基礎(chǔ)上，向橫向與縱向上進(jìn)行了擴(kuò)展。橫向上，通過模擬操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度策略、構(gòu)建簡單的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，展示了以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識為研究對象時(shí)，計(jì)算思維的運(yùn)用方法。縱向上向底層延伸，結(jié)合敏捷微處理器設(shè)計(jì)研究進(jìn)展，展現(xiàn)了實(shí)際數(shù)字電路、微處理器核的設(shè)計(jì)描述與實(shí)現(xiàn)。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第4版) 內(nèi)容簡介

本書兼顧計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識和計(jì)算思維，以計(jì)算思維能力培養(yǎng)為主線，串聯(lián)信息表示、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)、科學(xué)計(jì)算及計(jì)算機(jī)發(fā)展新技術(shù)等內(nèi)容，選擇Python作為計(jì)算實(shí)踐的語言，內(nèi)容偏重于如何將計(jì)算思維應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域以解決問題。實(shí)踐內(nèi)容在授課內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，并要求運(yùn)用Python及相關(guān)的配套庫進(jìn)行問題求解練習(xí)。希望通過應(yīng)用問題求解的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，培養(yǎng)讀者在理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，主動在各自專業(yè)學(xué)習(xí)中利用計(jì)算思維的方法和技能，進(jìn)行問題求解的能力和習(xí)慣。學(xué)完本書后，希望讀者能動手解決具有一定難度的實(shí)際問題。 本書適合作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教材，也可作為計(jì)算機(jī)培訓(xùn)、計(jì)算機(jī)等級考試和計(jì)算機(jī)初學(xué)者的參考書。本書可與《大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程》（第2版）配合使用。

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第4版) 目錄

第1章計(jì)算與社會1
1.1計(jì)算概論1
1.2計(jì)算裝置發(fā)展簡史4
1.2.1機(jī)械式計(jì)算裝置4
1.2.2圖靈機(jī)和圖靈7
1.2.3現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)10
1.2.4計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢12
1.3計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用14
1.4信息化社會與人19
1.5計(jì)算思維概論21
1.6小結(jié)23
1.7習(xí)題23
第2章Python簡介25
2.1引言25
2.2Python基本元素26
2.2.1對象、表達(dá)式和數(shù)值類型27
2.2.2變量和賦值28
2.2.3str類型與輸入29
2.3內(nèi)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)31
2.3.1列表31
2.3.2元組33
2.3.3字典34
2.4控制語句35
2.4.1分支語句35
2.4.2循環(huán)36
2.5函數(shù)37
2.6遞歸及遞歸函數(shù)40
2.7使用模塊42
2.8面向?qū)ο蠡A(chǔ)43
2.9Python編程示例——打印月歷47
2.10小結(jié)51
2.11習(xí)題51
大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第4版)目錄第3章計(jì)算思維54
3.1概述55
3.2邏輯思維與算法思維58
3.2.1邏輯思維58
3.2.2算法思維62
3.2.3小結(jié)64
3.3問題求解策略64
3.3.1基本步驟65
3.3.2分解法66
3.3.3關(guān)注點(diǎn)分離68
3.3.4模式與歸納70
3.3.5小結(jié)73
3.4抽象與建模73
3.4.1抽象74
3.4.2建模77
3.5評價(jià)解決方案79
3.5.1解是否正確80
3.5.2解的效率如何81
3.5.3小結(jié)83
3.6應(yīng)對錯(cuò)誤83
3.6.1避免錯(cuò)誤84
3.6.2減緩錯(cuò)誤危害86
3.6.3測試與調(diào)試88
3.7“捉狐貍”問題求解示例92
3.8小結(jié)95
3.9習(xí)題95
第4章信息、編碼及數(shù)據(jù)表示97
4.1信息論基礎(chǔ)97
4.2編碼及其解釋100
4.3數(shù)值的數(shù)字化104
4.4計(jì)算機(jī)數(shù)值表示106
4.4.1計(jì)算機(jī)碼制106
4.4.2定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)109
4.5字符的數(shù)字化111
4.5.1漢字編碼112
4.5.2Ｕｎｉｃｏｄｅ碼113
4.6聲音的數(shù)字化114
4.7圖像的數(shù)字化116
4.8用Python設(shè)計(jì)數(shù)字電路120
4.9信息處理示例123
4.9.1數(shù)據(jù)壓縮示例及Python實(shí)現(xiàn)123
4.9.2生成圖像驗(yàn)證碼及Python實(shí)現(xiàn)126
4.9.3利用Python繪制分形圖形127
4.10小結(jié)129
4.11習(xí)題129
第5章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)133
5.1概述134
5.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)136
5.2.1中央處理器137
5.2.2存儲系統(tǒng)141
5.2.3總線144
5.2.4輸入輸出系統(tǒng)145
5.3操作系統(tǒng)146
5.3.1概述147
5.3.2進(jìn)程管理148
5.3.3存儲管理152
5.3.4文件管理153
5.3.5設(shè)備管理155
5.3.6用戶接口156
5.3.7操作系統(tǒng)的加載158
5.4利用Python構(gòu)建馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)模擬器159
5.5利用Python設(shè)計(jì)微處理器核162
5.6利用Python模擬進(jìn)程調(diào)度164
5.7利用Python訪問操作系統(tǒng)167
5.7.1利用Python查看進(jìn)程信息167
5.7.2利用Python查看系統(tǒng)存儲信息169
5.7.3Python文件操作171
5.8小結(jié)173
5.9習(xí)題173
第6章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用177
6.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)177
6.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史178
6.1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類180
6.1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)182
6.1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)及設(shè)備186
6.2Internet基礎(chǔ)188
6.2.1Internet概述188
6.2.2TCP/IP191
6.2.3Python TCP/IP網(wǎng)絡(luò)編程195
6.3Internet應(yīng)用199
6.3.1萬維網(wǎng)200
6.3.2電子郵件202
6.3.3文件傳輸203
6.3.4搜索引擎205
6.3.5Python編程示例205
6.4無線網(wǎng)絡(luò)207
6.5物聯(lián)網(wǎng)210
6.6小結(jié)212
6.7習(xí)題212
第7章數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)213
7.1概述213
7.1.1數(shù)據(jù)管理發(fā)展簡史215
7.1.2數(shù)據(jù)庫的基本概念215
7.1.3數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理數(shù)據(jù)的主要特征217
7.1.4數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用218
7.2數(shù)據(jù)模型220
7.2.1概念模型221
7.2.2邏輯模型225
7.2.3ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換230
7.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)231
7.3.1數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能231
7.3.2常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件233
7.4Python構(gòu)建數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)示例234
7.5Python訪問MySQL數(shù)據(jù)庫示例239
7.6小結(jié)241
7.7習(xí)題241
第8章科學(xué)計(jì)算243
8.1泰勒級數(shù)244
8.1.1泰勒級數(shù)的主項(xiàng)244
8.1.2余項(xiàng)及誤差246
8.2插值及擬合248
8.2.1拉格朗日插值248
8.2.2牛頓插值249
8.2.3埃爾米特插值251
8.2.4函數(shù)擬合252
8.3數(shù)值微積分254
8.3.1數(shù)值微分254
8.3.2數(shù)值積分256
8.4非線性方程數(shù)值解259
8.4.1二分法求根259
8.4.2函數(shù)迭代法求根260
8.4.3牛頓迭代法求根261
8.5線性方程組求解262
8.5.1直接法求解262
8.5.2迭代法求解265
8.6符號計(jì)算267
8.7小結(jié)272
8.8習(xí)題272
第9章計(jì)算機(jī)發(fā)展新技術(shù)274
9.1高性能計(jì)算275
9.1.1高性能計(jì)算的含義及意義275
9.1.2高性能計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)276
9.1.3高性能計(jì)算的典型應(yīng)用280
9.1.4高性能計(jì)算的發(fā)展挑戰(zhàn)280
9.1.5Python高性能編程——計(jì)算π282
9.2云計(jì)算與大數(shù)據(jù)284
9.2.1云計(jì)算284
9.2.2大數(shù)據(jù)286
9.3人工智能288
9.3.1人工智能的基本概念與發(fā)展歷程288
9.3.2搜索290
9.3.3知識表示與推理291
9.3.4機(jī)器學(xué)習(xí)293
9.3.5智能控制295
9.3.6Python機(jī)器學(xué)習(xí)示例——預(yù)測外賣配送時(shí)間296
9.4新型計(jì)算技術(shù)299
9.4.1量子計(jì)算299
9.4.2光計(jì)算300
9.4.3生物計(jì)算301
9.5小結(jié)302
9.6習(xí)題302
參考文獻(xiàn)304
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大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)(第4版) 作者簡介

李暾，男，博士，副教授，畢業(yè)于國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。長期從事計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)課程教學(xué)與研究工作，承擔(dān)了“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”“計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)”“離散數(shù)學(xué)”“軟件體系結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)”等課程的授課任務(wù)。在微處理器設(shè)計(jì)驗(yàn)證、衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)等方面發(fā)表論文50余篇，他引160余次。在ACM頂級教學(xué)會議ITiCSE、《計(jì)算機(jī)教育》等會議和期刊發(fā)表教學(xué)論文10余篇。進(jìn)入EI檢索3篇。

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