第1章 概述 1 1.1　计算的历史 1 1.2　计算机的由来 6 1.3　计算机的应用领域和发展趋势 9 1.3.1 计算机的应用领域 9 1.3.2 计算机的发展趋势 10 1.4　计算学科 11 1.4.1 计算学科的历史背景 11 1.4.2 计算学科领域的分化及计算学科课程体系的核心内容 12 1.5　计算系统的层次框架 15 1.6　小结 16 习题1 16 第2章 计算基础 19 2.1　进位计数制 19 2.1.1 十进制 20 2.1.2 二进制 21 2.1.3 八进制 21 2.1.4 十六进制 22 2.1.5 不同进制数之间的转换 22 2.2 计算机数据存储的组织形式 26 2.2.1 数据的存储单位 27 2.2.2 存储设备 27 2.2.3 编址与地址 28 2.3　数字数据的二进制表示 29 2.3.1 数的定点和浮点表示 29 2.3.2 数的编码表示 29 2.3.3 计算机中数的浮点表示 33 2.4　文本数据的二进制表示 36 2.4.1 ASCII字符集 37 2.4.2 Unicode字符集 37 2.4.3 汉字编码 38 2.5　音频、图像、视频信息的表示 41 2.5.1 音频信息的数字化表示 41 2.5.2 图像、视频信息的数字化表示 43 2.6　小结 45 习题2 45 第3章 计算机系统 48 3.1　计算机系统结构 48 3.2　计算机硬件系统 49 3.2.1 主机箱及主板 50 3.2.2 CPU 51 3.2.3 存储器 52 3.2.4 输入/输出设备 55 3.2.5 总线 56 3.3　计算机软件系统 57 3.3.1 软件概述 57 3.3.2 软件分类 58 3.3.3 计算机硬件和软件的关系 59 3.3.4 计算机指令 59 3.3.5 计算机指令的执行过程 60 3.3.6 计算机的启动过程 61 3.4　计算机性能指标 62 3.5　我国的超级计算机 64 3.6　小结 66 习题3 66 第4章 程序设计基础 68 4.1　什么是程序设计语言 68 4.2　程序设计语言的演化 69 4.2.1 机器语言 69 4.2.2 汇编语言 69 4.2.3 高级语言 70 4.3　高级语言类型 70 4.3.1 面向过程语言概述 70 4.3.2 面向对象语言概述 71 4.3.3 函数式语言概述 72 4.3.4 逻辑式语言概述 72 4.4　面向过程语言 72 4.4.1 变量和基本数据类型 73 4.4.2 常量 73 4.4.3 运算符与表达式 73 4.4.4 程序结构 74 4.4.5 函数 76 4.4.6 注释 76 4.5　面向对象语言 76 4.5.1 面向对象的基本概念 76 4.5.2 面向对象的特征 77 4.5.3 面向对象的特点 78 4.6　程序设计语言的执行过程 78 4.6.1 编辑源文件 78 4.6.2 预处理及编译 79 4.6.3 链接 81 4.6.4 加载和运行 82 4.7　高级语言发展历程 83 4.7.1 C 84 4.7.2 Java 85 4.7.3 Python 85 4.7.4 C++ 86 4.7.5 C# 87 4.7.6 JavaScript 87 4.7.7 PHP 88 4.7.8 SQL 88 4.7.9 Ruby 89 4.8　小结 89 习题4 89 第5章 算法 91 5.1　初识算法 91 5.2　算法概述 93 5.3　算法的描述工具 93 5.4　算法的基本结构 95 5.5　算法分析 98 5.6　*简单的递推方程求解 98 5.7　*经典算法思想概述 100 5.8　小结 104 习题5 104 第6章 数据结构 106 6.1　初识数据结构 106 6.2　数据结构概述 107 6.2.1 什么是数据结构 107 6.2.2 数据的逻辑结构 107 6.2.3 数据的存储结构 108 6.3　线性结构 109 6.3.1 线性表 109 6.3.2 栈 111 6.3.3 队列 112 6.4　树和二叉树 112 6.4.1 树 112 6.4.2 二叉树 113 6.5　图 116 6.5.1 图的定义与术语 116 6.5.2 图的遍历 117 6.5.3 最小生成树 117 6.5.4 最短路径 118 6.6　小结 120 习题6 120 第7章 软件工程 122 7.1　软件与软件危机 122 7.1.1 软件危机的定义及典型表现 122 7.1.2 产生软件危机的主要原因 123 7.1.3 消除软件危机的主要措施 123 7.2　软件工程概述及软件生命周期 124 7.2.1 软件工程的定义及主要目标 124 7.2.2 软件工程的发展史 124 7.2.3 软件生命周期 125 7.3　软件开发过程 126 7.3.1 可行性分析 126 7.3.2 需求分析 127 7.3.3 总体设计 130 7.3.4 详细设计 133 7.3.5 编码实现 136 7.4　软件测试与维护 136 7.4.1 软件测试 136 7.4.2 软件维护 138 7.5　软件成本估算 139 7.5.1 估算规模 139 7.5.2 估算工作量 139 7.5.3 估算工期 139 7.5.4 估算成本 140 7.6　软件开发规范与职业道德修养 140 7.6.1 软件开发规范 140 7.6.2 职业道德修养 141 7.7　小结 141 习题7 141 第8章 操作系统 143 8.1　初识操作系统 143 8.1.1 操作系统的定义 143 8.1.2 计算机的启动过程 144 8.2　操作系统的发展史 146 8.3　处理机管理 150 8.3.1 进程管理 150 8.3.2 处理机调度 153 8.4　存储管理 155 8.4.1 内存分配与回收 155 8.4.2 内存管理的其他功能 157 8.4.3 内存中的栈和堆 158 8.5　设备管理 159 8.5.1 设备管理的功能 159 8.5.2 磁盘的性能和调度 160 8.6　文件管理 160 8.6.1 文件 161 8.6.2 目录管理 164 8.6.3 文件管理的其他功能 166 8.7　用户接口 167 8.8　操作系统的分类 168 8.9　主流操作系统 169 8.9.1 Windows 169 8.9.2 UNIX 170 8.9.3 Linux 171 8.9.4 macOS 172 8.10　我国自主研发之路 172 8.10.1 国产操作系统的发展历程 172 8.10.2 主流国产操作系统 174 8.11　操作系统