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第1章 计算与计算模型 1

1.1 计算 1

1.1.1 什么是计算 1

1.1.2 什么是计算的本质 2

1.1.3 计算与算法 2

1.2 图灵机模型 2

1.3 停机问题 3

1.4 计算思维 4

1.4.1 科学思维与计算思维 4

1.4.2 计算思维的概念及内涵 5

1.4.3 计算思维的本质 7

1.4.4 计算思维能力 7

1.5 计算在其他学科的应用 7

1.5.1 计算社会学 7

1.5.2 计算生物学 8

思考题 9

第2章 计算机基础知识 10

2.1 计算机组成与工作过程 10

2.1.1 计算机简介 10

2.1.2 计算机的组成 10

2.1.3 计算机系统结构 11

2.1.4 计算机工作过程 13

2.2 信息在计算机中的表示 14

2.2.1 进位计数制及数制转换 14

2.2.2 带符号数在计算机中的表示 18

2.2.3 定点数与浮点数 18

2.2.4 逻辑运算 20

2.2.5 二进制编码 20

2.2.6 多媒体信息在计算机中的表示 23

2.3 计算机应用技术 25

2.3.1 普适计算 25

2.3.2 网格计算 25

2.3.3 云计算 25

2.3.4 物联网 26

2.3.5 大数据 26

思考题 26

第3章 基本算法设计方法 28

3.1 算法基础知识 28

3.1.1 算法的概念 29

3.1.2 算法的描述 30

3.1.3 简单算法举例 32

3.2 Raptor流程图编程 37

3.2.1 Raptor简介 38

3.2.2 输入语句 43

3.2.3 处理语句 44

3.2.4 输出语句 44

3.2.5 Raptor应用基础 45

3.3 枚举法 56

3.4 迭代与递推算法 60

3.5 递归方法 65

3.6 数组在算法中的应用 69

3.6.1 数值数组的使用 70

3.6.2 字符串处理 77

3.7 优化算法的基本技巧 80

3.7.1 选择高效的数学模型 81

3.7.2 巧妙利用算术运算功能 82

3.7.3 设置标志量 83

3.7.4 将非数值信息数字化 87

思考题 89

第4章 复杂算法设计方法简介 94

4.1 分治法 94

4.2 回溯法 98

4.3 贪心法 105

4.4 动态规划法 108

4.5 算法总结 116

4.5.1 算法策略小结 117

4.5.2 算法策略之间的关系及侧重解决的问题类型 119

思考题 120

第5章 算法的评价与分析 122

5.1 算法的评价 122

5.1.1 算法的正确性 122

5.1.2 算法的时间复杂度 123

5.1.3 算法的空间复杂度 126

5.2 算法的分析 127

5.2.1 最优算法 127

5.2.2 算法的实现 130

思考题 132

第6章 软件工程与软件测试基础 135

6.1 软件工程概述 135

6.1.1 软件危机 135

6.1.2 软件工程 136

6.1.3 软件生存周期 136

6.1.4 软件工程方法 137

6.1.5 结构化程序设计方法与程序设计风格 137

6.2 软件测试的基本概念 138

6.3 软件测试方法 139

6.3.1 软件测试方法分类 139

6.3.2 软件测试的步骤 139

6.4 软件测试用例设计 140

6.4.1 白盒测试的测试用例设计 140

6.4.2 黑盒测试的测试用例设计 145

6.5 软件排错 146

6.5.1 软件排错的原则 146

6.5.2 软件排错的主要方法 146

思考题 148

参考文献 150