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內(nèi)容簡介

　　本書由兩位知名的計(jì)算機(jī)科學(xué)教育家編寫，全面而細(xì)致地介紹了計(jì)算機(jī)科學(xué)的各個(gè)方面。書中，計(jì)算系統(tǒng)的每個(gè)分層都以剖析，從住處層開始，歷經(jīng)硬件層、程序設(shè)計(jì)層、操作系統(tǒng)層、應(yīng)用程序?qū)拥耐ㄐ艑樱詈笥懻摿擞?jì)算的限制。此外，正文中穿插了大量的人物傳記、歷史注釋、道德問題和最新的技術(shù)發(fā)展信息，有助于你進(jìn)一步了解計(jì)算機(jī)科學(xué)。每章后面都附帶有大量的練習(xí)，可以幫助你即時(shí)重溫并掌握這一章所述的內(nèi)容。本書是計(jì)算和計(jì)算機(jī)科學(xué)引論課程的理想教材，對(duì)于想要了解計(jì)算機(jī)科學(xué)概況的非專業(yè)人員，本書也是一個(gè)很好的選擇。本書前言為了制定這本CS0教材的論題大綱，我們利用了許多資源，包括課程目錄、教材大綱以及一個(gè)email調(diào)查問卷。設(shè)計(jì)這個(gè)調(diào)查問卷的目的在于了解我們的同事對(duì)這門課應(yīng)該包括哪些內(nèi)容的想法。我要求他們和自己列出下列三種清單。*如果CS0這門課是學(xué)生在大學(xué)階段學(xué)習(xí)的唯一一門計(jì)算機(jī)科學(xué)的課程，請(qǐng)列出四種你認(rèn)為他們應(yīng)該掌握的論題。*請(qǐng)列出四種你想要學(xué)生在進(jìn)入CS1這門課之前掌握的論題。*請(qǐng)補(bǔ)充四種你想要學(xué)習(xí)CS1的學(xué)生熟悉的論題。這些資源的交集反應(yīng)出的大多數(shù)人的意見構(gòu)成了本書的大綱。在學(xué)習(xí)CS1之前掌握了本書內(nèi)容的學(xué)生將為繼續(xù)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。盡管我們的意圖是編寫一本CS0教材，但是許多評(píng)論家都認(rèn)為本書的覆蓋面非常廣泛，可以作為一種程序設(shè)計(jì)語言的計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論的參考書。結(jié)構(gòu)說明在第1章中，我們介紹了硬件和軟件的歷史，并且用洋蔥的結(jié)構(gòu)來類比計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)和它的機(jī)器語言構(gòu)成了洋蔥的芯，軟件層和更復(fù)雜的硬件一層層地裹住了這個(gè)芯。首先介紹的是機(jī)器語言，然后是高級(jí)語言，包括FORTRAN、Lisp、Pascal、C、C++和Java。在介紹這些語言的同時(shí)，還介紹了利用它們進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的過程，包括自頂向下的設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)。我們對(duì)抽象數(shù)據(jù)類型及其實(shí)現(xiàn)所扮演的角色的理解已經(jīng)成熟了。操作系統(tǒng)和它的資源管理技術(shù)（包括更大、更快的二級(jí)存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件）包圍著這些程序，并對(duì)它們進(jìn)行管理。接下來的一層由更復(fù)雜的通用或?qū)Ｓ密浖到y(tǒng)構(gòu)成，它們覆蓋了操作系統(tǒng)。這些功能強(qiáng)大的程序由計(jì)算機(jī)科學(xué)中的并行理論支持。最后一層由網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)軟件構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)軟件包括計(jì)算機(jī)之間通信必需的所有工具。Internet和萬維網(wǎng)給這一層畫上了最后一筆。當(dāng)這些層隨著時(shí)間的流逝逐漸增長時(shí)，用戶對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件接觸得越來越少。每個(gè)層都是它下面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的抽象。隨著每個(gè)層的發(fā)展，新層的用戶和內(nèi)部層的用戶聯(lián)合起來，在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的高科技部門創(chuàng)造了大量的生產(chǎn)力。本書的目的是提供各個(gè)層的概述，介紹基礎(chǔ)的硬件和軟件技術(shù)，使學(xué)生了解和欣賞計(jì)算系統(tǒng)的方方面面。在介紹這種洋蔥式結(jié)構(gòu)時(shí)，我們有兩種選擇，一種是從內(nèi)向外逐層介紹，另一種是從外向內(nèi)進(jìn)行介紹。從外向內(nèi)的方法看來非常吸引人。我們可以從最抽象的層開始介紹，一次剝掉一個(gè)層，直到具體的機(jī)器層為止。但是，研究表明，比起抽象的例子，學(xué)生們更容易理解具體的例子，即使他們本身是抽象思想家。因此，我們選擇從具體的機(jī)器層開始，按照層的創(chuàng)建順序進(jìn)行分析，當(dāng)學(xué)生完全理解了一個(gè)層之后，再轉(zhuǎn)移到下一個(gè)層就比較容易。第2版中的變化一本全新的書的第1版就像一艘新船的試航。如果設(shè)計(jì)足夠好，那么就只有一些小問題需要調(diào)整。當(dāng)這本書成了舊的，它未來的版本可能會(huì)要求全面修訂。幸運(yùn)的是，我們的讀者認(rèn)為這本書的設(shè)計(jì)是穩(wěn)定的，在這一版中，只需要進(jìn)行一些改動(dòng)。我們更新了一些傳記，把舊的軼聞趣事?lián)Q成了新的，而且還使“道德問題”部分反映的是當(dāng)前的問題。我們將在下面的摘要中指出內(nèi)容的變化。除了內(nèi)容的變化，我們還修改了練習(xí)。練習(xí)中的問題被分為兩類，即主觀題和客觀題。許多教育者認(rèn)為客觀練習(xí)（包括多項(xiàng)選擇、對(duì)錯(cuò)判斷和填空）是無用的。但是，根據(jù)伊利諾伊大學(xué)的測試和評(píng)估部的研究，主觀測試和客觀測試可以衡量相似的內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)。根據(jù)兩項(xiàng)相隔42年的研究，學(xué)生對(duì)短文和涵蓋相同內(nèi)容的客觀測試題的反應(yīng)幾乎完全一樣。因此，我們決定同時(shí)采用客觀題和主觀題。每一章都有多項(xiàng)選擇題和判斷題，還有簡答題和需要解決方案的問題。對(duì)于大班來說，講師可以利用這些問題快速地設(shè)計(jì)出小測驗(yàn)。

作者簡介

　　NellDall，計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域廣愛推崇的教育家。在得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校執(zhí)教的25年中，她編寫了20多本計(jì)算機(jī)科學(xué)方面的本科生教材。她于得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校獲得了碩士學(xué)位和計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位。由于在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域做出了卓越工貢獻(xiàn)，1996年，她獲得了ACMSIGCSE計(jì)算機(jī)科學(xué)教育杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。相關(guān)圖書數(shù)據(jù)倉庫（原書第3版）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理（原書第２版）離散數(shù)學(xué)導(dǎo)學(xué)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)教程（第２版）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)導(dǎo)論高級(jí)編譯器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案（原書第3版）C程序設(shè)計(jì)語言（第2版·新版）習(xí)題解答可擴(kuò)展并行計(jì)算技術(shù)、結(jié)構(gòu)與編程數(shù)據(jù)庫原理、編程與性能C++編程思想。第2卷：實(shí)用編程技術(shù)微機(jī)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程編譯原理C++語言的設(shè)計(jì)和演化并行計(jì)算導(dǎo)論（原書第2版）信息論、編碼與密碼學(xué)軟件需求組合數(shù)學(xué)（原書第4版）JAVA編程思想（第2版）3D游戲卷1實(shí)時(shí)渲染與軟件技術(shù)3D游戲卷2動(dòng)畫與高級(jí)實(shí)時(shí)渲染技術(shù)數(shù)字圖像處理疑難解析現(xiàn)代信息檢索CAXA數(shù)控銑CAD/CAM技術(shù)C語言的科學(xué)和藝術(shù)計(jì)算機(jī)視覺UNIX系統(tǒng)編程信息系統(tǒng)原理：原書第6版并行程序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫與事務(wù)處理操作系統(tǒng)現(xiàn)代操作系統(tǒng)（第2版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：自頂向下方法與Internet特色（原書第3版）3D計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（原書第3版）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)（原書第4版）人工智能：英文Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教程嵌入式微控制器模式分析的核方法

圖書目錄

第一部分  基  礎(chǔ)  篇
第1章  全景圖        1
1.1  計(jì)算系統(tǒng)        1
1.1.1  計(jì)算系統(tǒng)的分層        2
1.1.2  抽象        3
1.2  計(jì)算的歷史        5
1.2.1  計(jì)算硬件的簡史        5
1.2.2  計(jì)算軟件的簡史        11
1.2.3  預(yù)言        14
1.3  計(jì)算工具和計(jì)算學(xué)科        15
小結(jié)        16
練習(xí)        17
思考題        19
第二部分  信  息  層
第2章  二進(jìn)制數(shù)值和記數(shù)系統(tǒng)        21
2.1  數(shù)字分類        21
2.2  自然數(shù)        22
2.2.1  位置記數(shù)法        22
2.2.2  二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制        25
2.2.3  其他記數(shù)系統(tǒng)中的運(yùn)算        26
2.2.4  以2的冪為基數(shù)的記數(shù)系統(tǒng)        26
2.2.5  把十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他數(shù)制的數(shù)        28
2.2.6  二進(jìn)制數(shù)值和計(jì)算機(jī)        29
小結(jié)        30
練習(xí)        31
思考題        33
第3章  數(shù)據(jù)表示法        34
3.1  數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)        34
3.1.1  模擬信息和數(shù)字信息        35
3.1.2  二進(jìn)制表示法        36
3.2  數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的表示法        38
3.2.1  負(fù)數(shù)表示法        38
3.2.2  實(shí)數(shù)表示法        40
3.3  文本表示法        42
3.3.1  ASCII字符集        43
3.3.2  Unicode字符集        43
3.3.3  文本壓縮        44
3.4  音頻信息表示法        47
3.4.1  音頻格式        48
3.4.2  MP3音頻格式        48
3.5  圖像和圖形的表示法        49
3.5.1  顏色表示法        49
3.5.2  數(shù)字化圖像和圖形        50
3.5.3  圖形的矢量表示法        51
3.6  視頻表示法        52
小結(jié)        53
練習(xí)        54
思考題        57
第三部分  硬  件  層
第4章  門和電路        59
4.1  計(jì)算機(jī)和電學(xué)        59
4.2  門        61
4.2.1  非門        61
4.2.2  與門        62
4.2.3  或門        62
4.2.4  異或門        63
4.2.5  與非門和或非門        63
4.2.6  門處理回顧        64
4.2.7  具有更多輸入的門        64
4.3  門的構(gòu)造        65
4.4  電路        66
4.4.1  組合電路        67
4.4.2  加法器        69
4.4.3  多路復(fù)用器        71
4.5  存儲(chǔ)器電路        71
4.6  集成電路        72
4.7  CPU芯片        73
小結(jié)        73
練習(xí)        74
思考題        77
第5章  計(jì)算部件        78
5.1  獨(dú)立的計(jì)算機(jī)部件        78
5.2  存儲(chǔ)程序的概念        80
5.2.1  von Neumann體系結(jié)構(gòu)        81
5.2.2  讀取-執(zhí)行周期        85
5.2.3  RAM和ROM        86
5.2.4  二級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備        87
5.2.5  觸摸屏        90
5.3  非von Neumann體系結(jié)構(gòu)        91
5.4  廣告解析        92
小結(jié)        92
練習(xí)        94
思考題        96
第四部分  程序設(shè)計(jì)層
第6章  問題求解和算法設(shè)計(jì)        97
6.1  問題求解        97
6.1.1  如何解決問題        98
6.1.2  計(jì)算機(jī)問題求解        101
6.1.3  執(zhí)行算法        103
6.1.4  開發(fā)算法        104
6.2  自頂向下設(shè)計(jì)        104
6.2.1  一個(gè)通用的實(shí)例        105
6.2.2  一個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)例        106
6.2.3  方法總結(jié)        110
6.2.4  測試算法        110
6.3  面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)        112
6.3.1  面向?qū)ο?nbsp;       112
6.3.2  類之間的關(guān)系        113
6.3.3  面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法        114
6.3.4  一個(gè)通用的實(shí)例        117
6.3.5  一個(gè)計(jì)算機(jī)實(shí)例        118
6.4  幾個(gè)重要思想        121
6.4.1  信息隱蔽        121
6.4.2  抽象        122
6.4.3  事物命名        123
6.4.4  程序設(shè)計(jì)語言        123
6.4.5  測試        124
小結(jié)        124
練習(xí)        125
思考題        128
第7章  低級(jí)程序設(shè)計(jì)語言        129
7.1  計(jì)算機(jī)操作        129
7.2  抽象的分層        130
7.3  機(jī)器語言        130
7.4  一個(gè)程序?qū)嵗?nbsp;       135
7.4.1  問題和算法        135
7.4.2  程序        136
7.5  匯編語言        139
7.5.1  Pep/7匯編語言        140
7.5.2  具有分支的程序        144
7.6  其他的重要思想        145
小結(jié)        148
練習(xí)        149
思考題        151
第8章  高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言        152
8.1  翻譯過程        152
8.1.1  編譯器        152
8.1.2  解釋器        153
8.2  程序設(shè)計(jì)語言的范型        155
8.3  命令式語言的功能性        156
8.3.1  Boolean表達(dá)式        156
8.3.2  強(qiáng)類型化        158
8.3.3  輸入/輸出結(jié)構(gòu)        161
8.3.4  控制結(jié)構(gòu)        163
8.3.5  復(fù)合數(shù)據(jù)類型        174
8.4  面向?qū)ο笳Z言的功能性        177
8.4.1  封裝        177
8.4.2  繼承        178
8.4.3  多態(tài)性        178
小結(jié)        178
練習(xí)        180
思考題        184
第9章  抽象數(shù)據(jù)類型和算法        185
9.1  抽象數(shù)據(jù)類型        185
9.2  實(shí)現(xiàn)        186
9.2.1  基于數(shù)組的實(shí)現(xiàn)        186
9.2.2  鏈?zhǔn)綄?shí)現(xiàn)        187
9.3  列表        189
9.3.1  列表的基礎(chǔ)操作        189
9.3.2  其他列表操作        192
9.4  排序        192
9.4.1  選擇排序        193
9.4.2  冒泡排序法        194
9.4.3  快速排序        195
9.5  二分檢索法        199
9.6  棧和隊(duì)列        200
9.6.1  棧        201
9.6.2  隊(duì)列        202
9.6.3  實(shí)現(xiàn)        202
9.7  樹        202
9.7.1  二叉樹        203
9.7.2  二叉檢索樹        204
9.7.3  其他操作        207
9.7.4  圖        208
9.8  程序設(shè)計(jì)庫        209
小結(jié)        209
練習(xí)        210
思考題        213
第五部分  操作系統(tǒng)層
第10章  操作系統(tǒng)        215
10.1  操作系統(tǒng)的角色        215
10.1.1  內(nèi)存、進(jìn)程和CPU管理        216
10.1.2  批處理        217
10.1.3  分時(shí)操作        218
10.1.4  其他OS要素        219
10.2  內(nèi)存管理        219
10.2.1  單塊內(nèi)存管理        220
10.2.2  分區(qū)內(nèi)存管理        221
10.2.3  頁式內(nèi)存管理        222
10.3  進(jìn)程管理        224
10.3.1  進(jìn)程狀態(tài)        224
10.3.2  進(jìn)程控制塊        225
10.4  CPU調(diào)度        225
10.4.1  先到先服務(wù)        226
10.4.2  最短作業(yè)優(yōu)先        227
10.4.3  循環(huán)調(diào)度法        227
小結(jié)        228
練習(xí)        230
思考題        234
第11章  文件系統(tǒng)和目錄        235
11.1  文件系統(tǒng)        235
11.1.1  文本文件和二進(jìn)制文件        236
11.1.2  文件類型        236
11.1.3  文件操作        237
11.1.4  文件訪問        238
11.1.5  文件保護(hù)        239
11.2  目錄        240
11.2.1  目錄樹        240
11.2.2  路徑名        241
11.3  磁盤調(diào)度        244
11.3.1  先到先服務(wù)磁盤調(diào)度法        245
11.3.2  最短尋道時(shí)間優(yōu)先磁盤調(diào)度法        245
11.3.3  SCAN磁盤調(diào)度法        246
小結(jié)        246
練習(xí)        247
思考題        250
第六部分  應(yīng)用程序?qū)?br />第12章  信息系統(tǒng)        251
12.1  信息管理        251
12.2  電子制表軟件        252
12.2.1  電子數(shù)據(jù)表公式        253
12.2.2  循環(huán)引用        257
12.2.3  電子數(shù)據(jù)表分析        257
12.3  數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)        258
12.3.1  關(guān)系模型        259
12.3.2  關(guān)系        260
12.3.3  結(jié)構(gòu)化查詢語言        262
12.3.4  數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)        263
小結(jié)        264
練習(xí)        265
思考題        268
第13章  人工智能        269
13.1  思維機(jī)        269
13.1.1  圖靈測試        270
13.1.2  AI問題的各個(gè)方面        271
13.2  知識(shí)表達(dá)        271
13.2.1  語義網(wǎng)絡(luò)        272
13.2.2  檢索樹        274
13.3  專家系統(tǒng)        276
13.4  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)        278
13.4.1  生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)        278
13.4.2  人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)        279
13.5  自然語言處理        280
13.5.1  語音合成        281
13.5.2  語音識(shí)別        282
13.5.3  自然語言理解        283
13.6  機(jī)器人學(xué)        283
13.6.1  感知-規(guī)劃-執(zhí)行范型        285
13.6.2  包孕體系結(jié)構(gòu)        285
13.6.3  物理部件        286
小結(jié)        288
練習(xí)        289
思考題        291
第14章  模擬和其他應(yīng)用程序        292
14.1  什么是模擬        292
14.1.1  復(fù)雜系統(tǒng)        292
14.1.2  模型        293
14.1.3  構(gòu)造模型        293
14.1.4  排隊(duì)系統(tǒng)        294
14.1.5  氣象模型        297
14.1.6  其他模型        300
14.1.7  必要的計(jì)算能力        300
14.2  圖形和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)        301
14.3  嵌入式系統(tǒng)        302
小結(jié)        303
練習(xí)        304
思考題        306
第七部分  通  信  層
第15章  網(wǎng)絡(luò)        307
15.1  連網(wǎng)        307
15.1.1  網(wǎng)絡(luò)的類型        308
15.1.2  Internet連接        310
15.1.3  包交換        312
15.1.4  GPS尋寶        313
15.2  開放式系統(tǒng)和協(xié)議        313
15.2.1  開放式系統(tǒng)        313
15.2.2  網(wǎng)絡(luò)協(xié)議        314
15.2.3  TCP/IP        314
15.2.4  高層協(xié)議        315
15.2.5  MIME類型        316
15.2.6  防火墻        316
15.3  網(wǎng)絡(luò)地址        317
小結(jié)        319
練習(xí)        321
思考題        323
第16章  萬維網(wǎng)        324
16.1  Web簡介        324
16.1.1  搜索引擎        325
16.1.2  即時(shí)消息        326
16.1.3  cookie        326
16.2  HTML        327
16.2.1  基本的HTML格式        329
16.2.2  圖像和鏈接        330
16.3  交互式Web頁        331
16.3.1  Java小程序        332
16.3.2  Java服務(wù)器頁        332
16.4  XML        333
小結(jié)        336
練習(xí)        337
思考題        340
第八部分  總      結(jié)
第17章  計(jì)算的限制        341
17.1  硬件        341
17.1.1  算術(shù)運(yùn)算的限制        341
17.1.2  通信的限制        346
17.2  軟件        347
17.2.1  軟件的復(fù)雜度        347
17.2.2  當(dāng)前提高軟件質(zhì)量的方法        348
17.2.3  臭名昭著的軟件錯(cuò)誤        351
17.3  問題        352
17.3.1  算法比較        353
17.3.2  圖靈機(jī)        357
17.3.3  停機(jī)問題        360
17.3.4  算法分類        361
小結(jié)        363
練習(xí)        364
思考題        366
部分練習(xí)答案        368
術(shù)語表        410
參考文獻(xiàn)        428

作　者：	（美）Nell Dale，（美）John Lewis著；張欣等譯；張欣譯
出版社：	機(jī)械工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：	計(jì)算機(jī)科學(xué)叢書
標(biāo)　簽：	暫缺

ISBN：	9787111170167	出版時(shí)間：	2005-09-01	包裝：	平裝
開本：	26cm	頁數(shù)：	432	字?jǐn)?shù)：

計(jì)算機(jī)科學(xué)概論（原書第2版）

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