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第1章 计算机与计算思维概述 1

1.1 计算机系统组成 1

1.1.1 硬件系统 1

1.1.2 软件系统 12

1.2 计算机的应用 17

1.2.1 计算机在商业中的应用 17

1.2.2 计算机在制造业中的应用 18

1.2.3 计算机在交通运输业中的应用 19

1.2.4 计算机在农业上的应用 20

1.2.5 计算机在医学中的应用 21

1.3 计算模式 22

1.3.1 高性能计算 23

1.3.2 分布式计算 24

1.3.3 普适计算 25

1.3.4 网格计算 26

1.3.5 云计算 27

1.4 计算思维 29

1.5 计算思维启迪 30

阅读资料 31

第2章 数据编码 34

2.1 数制 34

2.2 常见编码方案 39

2.2.1 数值编码 39

2.2.2 字符编码 43

2.2.3 音频编码 49

2.2.4 图像编码 55

2.2.5 视频编码 59

2.3 一维条形码与二维码 62

2.4 计算思维启迪 67

阅读资料 69

第3章 数据存储 71

3.1 存储系统 71

3.1.1 总线存储阶段 71

3.1.2 网络存储阶段 79

3.1.3 虚拟存储阶段 81

3.2 存储介质 83

3.2.1 半导体存储介质 83

3.2.2 磁介质 86

3.2.3 光介质 87

3.3 文件管理 88

3.3.1 文件的逻辑结构和物理结构 89

3.3.2 文件目录 92

3.3.3 文件的删除与恢复 95

3.4 计算思维启迪 96

阅读资料 98

第4章 数据结构 100

4.1 数据结构的基本概念 100

4.1.1 数据结构的概念 100

4.1.2 数据的逻辑结构和物理结构 102

4.1.3 数据的运算 104

4.2 线性表 104

4.2.1 线性表的逻辑结构 104

4.2.2 线性表的存储结构 105

4.3 栈和队列 109

4.3.1 栈 109

4.3.2 队列 111

4.4 树 113

4.4.1 树的基本概念 114

4.4.2 二叉树 115

4.4.3 二叉树的遍历 117

4.5 计算思维启迪 118

阅读资料 120

第5章 算法设计与分析 122

5.1 算法的概念 122

5.1.1 算法的特征 122

5.1.2 算法描述 123

5.1.3 算法分析 124

5.2 算法设计的基本思想 125

5.2.1 迭代法 125

5.2.2 枚举法 126

5.2.3 递推法 127

5.2.4 递归法 128

5.2.5 回溯法 131

5.2.6 贪心法 132

5.2.7 分治法 133

5.2.8 动态规划法 134

5.3 查找算法 135

5.3.1 顺序查找 135

5.3.2 二分查找 136

5.4 排序算法 137

5.4.1 简单选择排序 137

5.4.2 冒泡排序法 139

5.4.3 直接插入排序 140

5.4.4 快速排序 141

5.5 计算思维启迪 142

阅读资料 143

第6章 数据库 146

6.1 数据库系统的基本概念 146

6.1.1 数据、数据库、数据库管理系统 146

6.1.2 数据库系统的基本特点 148

6.1.3 数据库系统的内部结构体系 149

6.1.4 数据模型 150

6.2 关系数据库 153

6.2.1 关系模型的数据结构 153

6.2.2 关系运算 155

6.2.3 关系的完整性约束 158

6.3 数据库设计 159

6.3.1 数据库需求分析 159

6.3.2 数据库概念设计 159

6.3.3 数据库的逻辑设计 160

6.3.4 数据库的物理设计 162

6.4 大数据与数据挖掘 162

6.4.1 大数据 162

6.4.2 数据挖掘 163

6.5 计算思维启迪 165

阅读资料 166

第7章 软件开发 169

7.1 程序设计 169

7.1.1 程序设计语言 170

7.1.2 程序设计方法 173

7.2 软件工程 179

7.2.1 软件工程基本概念 179

7.2.2 软件开发过程 183

7.3 计算思维启迪 201

阅读资料 202

第8章 网络与信息安全 205

8.1 计算机网络概述 205

8.1.1 网络的定义与分类 205

8.1.2 常用的组网设备 209

8.2 无线局域网与移动通信 213

8.2.1 无线网概述 213

8.2.2 无线局域网 215

8.2.3 移动通信 217

8.3 Internet 221

8.3.1 Internet的应用 221

8.3.2 IP地址和域名系统 224

8.3.3 Internet接入方式 232

8.4 信息安全 234

8.4.1 计算机病毒 234

8.4.2 计算机木马 238

8.4.3 网络安全技术 239

8.5 计算思维启迪 240

阅读资料 242

参考文献 244