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第1章 概述1

1.1 计算机发展前史1

1.2 计算机的发展与应用6

1.2.1 电子计算机的发展6

1.2.2 计算机的应用领域8

1.3 计算机模型10

1.3.1 图灵模型10

1.3.2 冯·诺依曼模型11

1.4 计算机应用系统的计算模式12

1.4.1 单主机计算模式13

1.4.2 分布式客户/服务器计算模式13

1.4.3 浏览器/服务器计算模式14

1.4.4 新的计算模式14

1.5 计算学科17

1.5.1 计算学科的历史背景17

1.5.2 计算学科领域的分化及主要内容18

1.6 小结20

第2章 计算基础23

2.1 数制23

2.1.1 数制的定义23

2.1.2 数制的规律24

2.1.3 常用的数制24

2.1.4 二进制数26

2.1.5 数制转换29

2.2 数据存储的组织方式32

2.2.1 数据存储单位33

2.2.2 存储设备结构33

2.2.3 编址与地址34

2.3 数值在计算机中的表示34

2.3.1 数的定点和浮点表示35

2.3.2 数的编码表示35

2.3.3 计算机中数的浮点表示37

2.4 信息编码39

2.4.1 二—十进制编码（BCD码）39

2.4.2 字符编码39

2.4.3 汉字编码41

2.4.4 多媒体信息编码43

2.5 小结45

第3章 计算机组成48

3.1 计算机的系统组成48

3.1.1 计算机的硬件系统49

3.1.2 计算机的软件系统55

3.1.3 计算机软硬件系统之间的关系57

3.2 计算机的工作原理57

3.2.1 计算机指令57

3.2.2 计算机的工作原理58

3.3 计算机的性能评价59

3.4 小结60

第4章 计算机网络61

4.1 计算机网络概述61

4.1.1 计算机网络的概念61

4.1.2 计算机网络的组成62

4.1.3 计算机网络的发展62

4.1.4 计算机网络的分类63

4.1.5 计算机网络体系结构64

4.1.6 网络服务应用模式66

4.2 网络中间系统67

4.2.1 网络传输介质67

4.2.2 网络接口卡70

4.2.3 集线器70

4.2.4 交换机71

4.2.5 路由器71

4.3 计算机局域网72

4.3.1 局域网概述72

4.3.2 载波侦听多路访问/冲突检测协议73

4.3.3 以太网74

4.4 Internet的基础知识75

4.4.1 Internet的概述75

4.4.2 Internet的接入77

4.4.3 IP地址与MAC地址78

4.4.4 WWW服务85

4.4.5 域名系统88

4.4.6 电子邮件91

4.4.7 文件传输91

4.4.8 远程登录服务92

4.4.9 Intranet92

4.5 小结92

第5章 程序设计语言96

5.1 程序设计概述96

5.1.1 什么是程序96

5.1.2 程序设计的步骤97

5.1.3 程序设计语言的发展98

5.2 程序设计语言模式99

5.2.1 过程式模式99

5.2.2 面向对象模式100

5.2.3 函数式模式101

5.2.4 逻辑式模式101

5.3 程序编译过程102

5.3.1 编译过程概述102

5.3.2 词法分析102

5.3.3 语法分析103

5.3.4 语义分析和中间代码生成103

5.3.5 目标代码优化103

5.3.6 目标代码生成104

5.3.7 表格管理和出错管理104

5.4 过程式语言的共同概念104

5.4.1 基本数据类型104

5.4.2 变量和常量105

5.4.3 运算符与表达式105

5.4.4 控制结构105

5.4.5 函数107

5.5 面向对象语言的特性107

5.5.1 面向对象的基本概念108

5.5.2 面向对象的特征108

5.5.3 面向对象的特点109

5.6 当下主流语言的介绍109

5.6.1 C语言109

5.6.2 C+++110

5.6.3 Java111

5.6.4 Python111

5.6.5 C112

5.6.6 PHP113

5.6.7 JavaScript113

5.6.8 Perl114

5.6.9 Visual Basic.NET114

5.6.10 Ruby115

5.7 小结115

第6章 算法与数据结构116

6.1 算法概述116

6.1.1 算法及特性116

6.1.2 算法的描述方式117

6.1.3 算法的度量119

6.2 数据结构概述120

6.2.1 什么是数据结构120

6.2.2 数据结构的基本术语120

6.3 线性结构121

6.3.1 线性表121

6.3.2 栈123

6.3.3 队列123

6.3.4 串123

6.4 树状结构124

6.4.1 树124

6.4.2 二叉树125

6.4.3 树的存储127

6.4.4 树和森林的遍历128

6.5 图128

6.5.1 图的定义与术语128

6.5.2 图的存储129

5.5.3 图的遍历130

6.5.4 最小生成树131

6.5.5 最短路径132

6.6 排序132

6.7 计算思维与算法设计技巧134

6.7.1 计算思维134

6.7.2 贪心算法134

6.7.3 分治算法135

6.7.4 动态规划136

6.7.5 回溯算法136

6.7.6 分支界限法137

6.8 小结138

第7章 数据库技术概述140

7.1 数据库系统概述140

7.1.1 数据库的基本概念140

7.1.2 数据管理技术的发展142

7.1.3 数据库系统的构成144

7.2 数据模型145

7.2.1 数据模型的三要素145

7.2.2 数据模型的分类146

7.2.3 概念模型与逻辑模型146

7.2.4 实体联系模型147

7.2.5 常见逻辑模型介绍147

7.3 关系数据库基本概念148

7.3.1 关系模型基本概念149

7.3.2 关系模型的规范化150

7.4 关系数据库设计151

7.4.1 系统规划151

7.4.2 需求分析152

7.4.3 概念设计152

7.4.4 逻辑设计153

7.4.5 物理设计153

7.4.6 系统实现154

7.4.7 运行与维护154

7.5 结构化查询语言155

7.5.1 数据定义156

7.5.2 数据查询157

7.5.3 数据操纵158

7.5.4 数据控制158

7.6 数据库管理软件介绍159

7.7 小结161

第8章 软件工程163

8.1 软件工程概述163

8.1.1 软件的定义163

8.1.2 软件危机164

8.1.3 软件工程的定义165

8.2 软件开发模型166

8.2.1 软件生存周期166

8.2.2 瀑布模型167

8.2.3 原型模型168

8.2.4 增量模型168

8.2.5 螺旋模型168

8.3 软件开发方法169

8.3.1 结构化方法169

8.3.2 面向对象的软件开发方法170

8.4 软件开发过程170

8.4.1 可行性研究170

8.4.2 需求分析171

8.4.3 总体设计174

8.4.4 详细设计177

8.4.5 编码实现180

8.5 软件质量180

8.5.1 软件可靠性180

8.5.2 软件质量的度量181

8.5.3 软件评审182

8.6 软件维护182

8.6.1 软件维护的定义182

8.6.2 软件维护的分类182

8.7 软件项目管理183

8.7.1 软件开发成本估算183

8.7.2 风险分析184

8.7.3 软件开发进度安排184

8.7.4 软件项目的组织184

8.8 小结185

第9章 操作系统186

9.1 操作系统概述186

9.2 操作系统的发展史187

9.2.1 手工操作（无操作系统）187

9.2.2 批处理系统187

9.2.3 多道程序系统（多道批处理系统）188

9.2.4 分时系统189

9.2.5 实时系统189

9.2.6 通用操作系统190

9.2.7 操作系统的进一步发展190

9.3 操作系统的特征191

9.4 操作系统的功能192

9.4.1 处理机管理192

9.4.2 存储管理195

9.4.3 设备管理198

9.4.4 文件管理199

9.4.5 用户接口201

9.5 操作系统的分类201

9.6 主流操作系统202

9.7 未来操作系统发展趋势204

9.8 小结204

第10章 多媒体技术概述207

10.1 多媒体的基本概念207

10.1.1 媒体207

10.1.2 多媒体208

10.1.3 多媒体系统208

10.1.4 多媒体技术209

10.2 音频处理技术209

10.2.1 声音的本质与听觉系统210

10.2.2 声音信号的数字化211

10.2.3 声音文件的存储格式213

10.2.4 音频处理软件214

10.3 色彩信息的表示216

10.3.1 视觉系统对颜色的感知特点217

10.3.2 颜色的数字化217

10.3.3 常见颜色模型219

10.3.4 颜色模型之间的转换221

10.4 图像处理技术222

10.4.1 图像处理概述222

10.4.2 数字图像的属性223

10.4.3 图像的种类226

10.4.4 数字图像处理的常用方法228

10.4.5 图像文件的存储格式228

10.5 视频处理技术230

10.5.1 视频概述230

10.5.2 彩色视频的编码方法231

10.5.3 视频技术相关术语231

10.5.4 视频文件的存储格式232

10.6 计算机图形学234

10.6.1 计算机图形学概述234

10.6.2 计算机图形学的应用236

10.6.3 光栅图形学概述238

10.6.4 OpenGL简介240

10.7 多媒体数据压缩技术241

10.7.1 多媒体信息的冗余性242

10.7.2 数据压缩编码技术242

10.7.3 常见多媒体压缩算法243

10.8 小结245

第11章 社会和职业问题247

11.1 计算机与社会247

11.1.1 计算机对社会的影响247

11.1.2 社会计算249

11.2 计算机与道德249

11.2.1 计算机从业人员职业道德249

11.2.2 计算机用户道德251

11.2.3 计算机犯罪252

11.2.4 隐私与言论自由253

11.3 知识产权254

11.4 个人与团队255

11.4.1 个人在团队中的作用255

11.4.2 个人与团队的合作256

11.5 计算机与哲学257

11.5.1 计算机哲学257

11.5.2 计算机教育哲学257

11.6 小结258

第12章 计算机新技术260

12.1 人工智能260

12.1.1 人工智能的概念260

12.1.2 人工智能的发展阶段261

12.1.3 人工智能的研究领域261

12.1.4 人工智能的研究方法262

12.2 物联网263

12.2.1 物联网概述263

12.2.2 物联网的发展趋势263

12.2.3 物联网的关键技术264

12.3 大数据265

12.3.1 大数据的基本概念和特征265

12.3.2 大数据的发展趋势265

12.3.3 大数据的处理技术266

12.4 云计算与云平台268

12.4.1 云计算268

12.4.2 云平台270

12.5 小结271

参考文献273