目錄
第1章 計算思維與計算機 1
1.1 計算與計算工具 1
1.1.1 計算的概念 1
1.1.2 計算工具的發展史 3
1.2 計算思維 9
1.2.1 計算思維的概念 9
1.2.2 計算思維的本質 12
1.2.3 計算思維的應用 14
1.3 計算模型與計算機 15
1.3.1 圖靈機模型 15
1.3.2 馮 諾依曼機 17
1.3.3 計算機的發展 18
本章小結 23
習題與思考題 23
第2章 0和1的巧妙思維 24
2.1 數值世界的0和124
2.1.1 棄十選二的神來之筆 24
2.1.2 二進制的百變之身 29
2.1.3 九九歸一的加法運算 32
2.2 文字世界的0和1 33
2.2.1 西文字符編碼 33
2.2.2 漢字編碼 35
2.2.3 通用字符編碼 38
2.3 聲色世界的0和1 39
2.3.1 聲音數字化 39
2.3.2 圖像數字化 40
2.3.3 視頻數字化 42
2.4 一物一碼，萬物符號化 42
2.4.1 一維條形碼 43
2.4.2 二維碼 44
本章小結 45
習題與思考題 46
第3章 計算機系統的基本思維 47
3.1 計算機系統概述 47
3.1.1 計算機系統的組成 47
3.1.2 計算機的工作原理 48
3.2 計算機硬件系統 48
3.2.1 中央處理器 49
3.2.2 存儲器 50
3.2.3 輸入輸出設備 53
3.2.4 主板 54
3.2.5 總線 55
3.3 計算機軟件系統 56
3.3.1 軟件的概念 56
3.3.2 軟件的分類 57
3.3.3 操作系統 57
3.3.4 裝機不求人 59
3.3.5 我的地盤我做主 61
本章小結 65
習題與思考題 65
第4章 算法思維基礎 66
4.1 算法之美 66
4.1.1 打開算法之門 66
4.1.2 好的算法，妙不可言 67
4.2 算法與程序 68
4.2.1 算法的描述方法 69
4.2.2 算法和程序的關系 74
4.2.3 Dev-C 集成開發環境 76
4.3 經典算法 78
4.3.1 生活小智慧，解題好幫手 78
4.3.2 乾坤有序，萬物有律 82
4.3.3 大千世界，尋尋覓覓 88
4.3.4 憑借直覺，貪亦有道 93
4.3.5 能走則走，走不通掉頭 95
本章小結 97
習題與思考題 97
第5章 數據處理的基本思維 98
5.1 數據處理技術的前世今生 98
5.1.1 人工管理階段 98
5.1.2 文件系統階段 100
5.1.3 數據庫系統階段 101
5.1.4 數據倉庫階段 103
5.1.5 大數據階段 105
5.2 大數據簡介 106
5.2.1 大數據產生的時代背景 106
5.2.2 大數據的概念及其特征 107
5.2.3 大數據常見技術及工具 108
5.2.4 大數據平臺簡介 109
5.2.5 大數據的應用領域 110
5.2.6 大數據應用的典型案例 111
5.2.7 大數據的發展趨勢 115
5.3 常用的數據處理軟件 115
5.3.1 Excel表格處理軟件 115
5.3.2 Access關系數據庫 118
5.3.3 SPSS統計分析軟件 125
5.3.4 MATLAB數學建模軟件 130
5.3.5 Python程序設計語言 130
本章小結 131
習題與思考題 132
第6章 計算機網絡的基本思維 133
6.1 無處不在的網絡 133
6.1.1 網絡概述 133
6.1.2 網絡組成與分類 138
6.1.3 互聯網技術發展 141
6.2 計算機網絡體系 142
6.2.1 網絡層次結構 142
6.2.2 網絡硬件介紹 147
6.2.3 網絡故障診斷 148
6.3 網絡技術應用與風險 154
6.3.1 家庭網絡應用 154
6.3.2 網絡風險無處不在 156
6.3.3 安全暢游網絡空間 157
本章小結 164
習題與思考題 164
第7章 充滿智慧與挑戰的計算思維應用技術 165
7.1 云計算 165
7.1.1 云計算概述 165
7.1.2 云計算的關鍵技術 171
7.1.3 云計算的典型應用與面臨的挑戰 171
7.2 人工智能 174
7.2.1 我們身邊的人工智能 174
7.2.2 人工智能的概念 176
7.2.3 圖靈測試與人工智能 177
7.2.4 人工智能的發展與主要研究領域 178
7.2.5 人工智能的技術基礎概述 181
7.2.6 人工智能的典型應用 184
7.3 物聯網 185
7.3.1 物聯網概述 185
7.3.2 物聯網的相關技術 189
7.3.3 物聯網的應用領域與面臨的挑戰 190
7.4 5G移動通信技術 193
7.4.1 移動通信技術的發展史 193
7.4.2 4G面臨的挑戰 195
7.4.3 5G需求 196
7.4.4 5G網絡的性能特征 197
7.4.5 5G的典型應用與應用趨勢 198
本章小結 199
習題與思考題 199
附錄 拓展閱讀 201
拓展閱讀1：新的計算模式 201
拓展閱讀2：伏羲八卦與二進制 202
拓展閱讀3：王選與漢字激光照排技術 203
拓展閱讀4：不可思議的壓縮技術 205
拓展閱讀5：二維碼的原理與制作 206
拓展閱讀6：如何配置一臺自己理想的計算機 208
拓展閱讀7：比特幣的發展史 212
參考文獻 214
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