计算机科学导论 以Python为舟PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

计算机科学导论 以Python为舟PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 计算机学什么1

1.1 探索黑匣子——从一个程序谈起2

1.1.1 探索黑匣子之计算机硬件2

1.1.2 探索黑匣子之计算机软件3

1.1.3 探索黑匣子之操作系统4

1.1.4 计算机系统的层次4

1.2 计算机编程的基本概念7

1.2.1 初窥高级语言7

1.2.2 乘Python之舟进入计算机语言的世界9

1.2.3 活学活用——运用Python的基本功能解决数学问题14

小结16

1.3 计算机核心知识——算法17

1.3.1 算法的重要性17

1.3.2 解平方根算法一18

1.3.3 解平方根算法二20

1.3.4 解平方根算法三21

小结23

1.4 什么是计算机24

1.4.1 历史上的计算机24

1.4.2 嵌入式系统25

1.4.3 未来的计算机27

小结29

1.5 计算机前沿知识——大数据29

1.5.1 数据29

1.5.2 大数据30

1.5.3 大数据的应用30

小结33

1.5.4 对数据和逻辑的正确态度——沙老师的话33

1.6 计算机科学之美36

1.6.1 无处不在的计算机36

1.6.2 计算机学科本身包含的知识面之广38

本章总结40

习题141

第2章 神奇的0与142

2.1 进位制的概念42

小结44

2.2 不同进制间的转换44

2.2.1 二进制数转换为十进制数45

2.2.2 十进制数转换为二进制数47

2.2.3 二、八、十六进制的巧妙转换50

小结51

2.3 计算中的二进制四则运算52

2.3.1 无符号整数与加法53

2.3.2 乘法与除法53

2.3.3 带符号整数的减法54

2.3.4 小数—浮点数57

小结58

2.4 一切都是逻辑59

2.4.1 什么是逻辑运算60

2.4.2 电路实现逻辑（课时不足时，可不讲本节）61

2.4.3 用逻辑做加法63

2.4.4 加法与控制语句67

小结68

2.5 计算机中的存储69

2.5.1 数据的存储形式69

2.5.2 存储设备73

小结75

2.6 谈0与1的美76

2.6.1 简单开关的无限大用76

2.6.2 二进制逻辑的神奇妙用76

2.6.3 “亢龙有悔”和“否极泰来”77

2.6.4 “若见诸相非相，即见如来”78

习题279

第3章 程序是如何执行的82

3.1 引例82

3.2 a＝a＋1的执行过程83

3.2.1 分解a＝a＋1的执行步骤83

3.2.2 CPU中的核心部件83

3.2.3 汇编指令的概念84

3.2.4 a＝a＋1的完整执行过程86

小结88

3.3 控制结构的执行88

3.3.1 if-else选择语句89

3.3.2 分支跳转指令89

3.3.3 if-else选择语句的执行90

3.3.4 while循环语句的执行92

3.3.5 for循环语句的执行93

小结94

3.4 关于Python的函数调用94

3.4.1 函数的基本概念95

3.4.2 Python函数入门96

3.4.3 局部变量与全局变量97

小结101

3.5 函数调用过程的分析101

3.5.1 返回地址的存储102

3.5.2 函数调用时栈的管理104

小结110

3.6 几种通用的编程语言110

小结115

3.7 对计算机程序的领悟115

3.7.1 清晰的语义116

3.7.2 严谨的逻辑116

3.7.3 巧妙的结构117

3.7.4 智能是程序计算出来的117

小结120

习题3120

第4章 学习Python语言124

4.1 简洁的Python124

4.2 Python内置数据结构125

4.2.1 Python基本数据类型125

4.2.2 列表128

4.2.3 再谈字符串133

4.2.4 字典——类似数据库的结构135

4.3 Python赋值语句140

4.3.1 基本赋值语句140

4.3.2 序列赋值140

4.3.3 扩展序列赋值141

4.3.4 多目标赋值141

4.3.5 增强赋值语句142

4.4 Python控制结构143

4.4.1 if语句143

4.4.2 while循环语句145

4.4.3 for循环语句148

4.5 Python函数调用150

4.6 Python自定义数据结构158

4.6.1 面向过程与面向对象158

4.6.2 面向对象基本概念——类与对象159

4.7 基于Python面向对象编程实现数据库功能160

4.7.1 Python面向对象方式实现数据库的学生类161

4.7.2 Python面向对象方式实现数据库的课程类162

4.7.3 Python创建数据库的学生与课程类组162

4.7.4 Python实例功能模拟163

4.8 有趣的小乌龟——Python之绘图164

4.8.1 初识小乌龟164

4.8.2 小乌龟绘制基础图形165

4.8.3 小乌龟绘制迷宫168

习题4170

第5章 计算思维的核心——算法173

5.1 计算思维是什么173

小结178

5.2 递归的基本概念178

小结184

5.3 分治法185

小结191

5.4 贪心算法191

小结194

5.5 动态规划195

小结206

5.6 以老鼠走迷宫为例206

小结210

5.7 谈计算思维的美210

5.7.1 递归思想的美212

5.7.2 计算思维求解问题的基本方式的美213

5.7.3 问题复杂度的研究之美214

习题5216

第6章 操作系统简介220

6.1 计算机的启动221

6.1.1 启动自检阶段221

6.1.2 初始化启动阶段221

6.1.3 启动加载阶段221

6.1.4 内核装载阶段222

6.1.5 登录阶段223

6.2 认识操作系统226

6.3 操作系统对硬件资源管理——硬件中断与异常227

6.3.1 操作系统对I/O设备管理——硬件中断227

6.3.2 操作系统对CPU的管理——硬件中断229

6.3.3 操作系统对内存的管理——“异常”中断231

6.4 操作系统对应用程序提供较安全可靠的服务——软件中断232

6.4.1 内核态与用户态232

6.4.2 系统调用——软件中断235

6.4.3 常用系统调用235

6.4.4 系统调用实例：read系统调用236

6.5 操作系统对多运行环境的管理237

6.5.1 进程238

6.5.2 进程状态238

6.5.3 进程调度239

6.6 文件系统241

6.6.1 文件基本概念241

6.6.2 目录树结构242

6.6.3 Python中的文件操作243

6.6.4 学生实例的扩展245

习题6248

第7章 并行计算250

7.1 并行计算简介250

7.1.1 并行计算能加速程序执行251

7.1.2 并行计算的基本概念253

7.1.3 并行计算的难点——进程间通信254

7.1.4 并行计算能模拟现实中的复杂情况255

7.2 多进程编程256

7.2.1 多进程编程在Python中的实现256

7.2.2 牛刀小试——使用多进程加快求解问题的速度260

7.3 进程通信262

7.3.1 共享内存的基本概念262

7.3.2 共享内存的Python实现263

7.4 多进程编程实例264

7.4.1 方差计算的多进程实现265

7.4.2 N阶矩阵与N维向量相乘的多进程实现268

7.4.3 基于价格波动的生产者决策模拟269

7.4.4 电梯运行与调度模拟277

7.5 利用多核进行并行计算的思考285

7.5.1 没有智慧的计算就是浪费285

7.5.2 能自己做就自己做，不要总是请示协调285

7.5.3 让大家共享多核，有福同享就是云计算286

7.5.4 分布式计算也是多核计算287

习题7288

第8章 计算机网络与物联网290

8.1 无远弗届的网络290

小结294

8.1.1 物理层（Physical Layer）294

小结296

8.1.2 数据链路层（Data Link Layer）297

小结298

8.1.3 网络层（Network Layer）299

小结303

8.1.4 传输层（Transport Layer）304

小结307

8.1.5 应用层（Application Layer）308

小结309

8.2 Web＝？309

8.2.1 一个简单的网页代码309

小结310

8.2.2 网页访问流程310

小结312

8.2.3 网页的动静之分312

8.2.4 网站用什么说话313

小结315

8.2.5 关于本地计算机上的一个小网页316

8.3 对计算机网络的领悟317

8.4 初窥物联网319

8.4.1 未来生活中的物联网320

8.4.2 智能家居320

8.4.3 智能交通320

8.4.4 医疗物联网323

8.4.5 物联网相关技术324

小结326

习题8326

第9章 信息安全328

9.1 引言328

9.2 常见威胁330

9.2.1 网络的威胁330

9.2.2 恶意软件333

小结340

9.2.3 拒绝服务340

9.3 措施和技术343

9.3.1 密码学343

小结351

9.3.2 防火墙352

9.3.3 入侵检测353

9.3.4 网络安全355

9.3.5 系统安全356

9.3.6 杀毒软件357

9.4 手机病毒358

9.5 硬件安全：木马电路与旁道攻击359

9.5.1 硬件木马360

9.5.2 旁道攻击361

9.6 谈信息安全之美362

习题9363

参考文献366