本書是計算機導論的教材，分為基礎理論和高級專題兩個部分�；A理論部分依廣度優(yōu)先的原則，用通俗易懂的語言、大量圖片和示例，全面介紹計算機發(fā)展歷史和重要歷史人物及其思想，系統(tǒng)地介紹計算機科學與技術的基本概念、方法和技術；內容涉及計算機組成與結構(包括計算的歷史與未來、計算機組成與工作原理)、操作系統(tǒng)與網絡、算法與程序設計語言和數(shù)據組織(包括數(shù)據結構、文件結構和數(shù)據庫概述)等。高級專題就近年出現(xiàn)的計算機新技術和新領域進行深入淺出的科普介紹，內容包括嵌入式計算、信息安全/網絡安全、物聯(lián)網、智能信息處理、大數(shù)據和云計算。
本書旨在培養(yǎng)學生計算機科學與技術的知識理念和計算思維，使他們對計算機、計算機科學技術有一個基本、較全面的了解，并跟蹤新技術，為他們將來的發(fā)展提供線索和發(fā)展空間。
本書可作為大學本科計算機類或電子信息類專業(yè)的計算機導論教材，或作為一年級非計算機專業(yè)研究生選修課教材，還可作為大學的通識選修課教材，也可作為其他人員的讀物或參考書。
1.湖南大學國家精品課程、國家精品資源共享課程配套教材 2.湖大國內較早開展“計算思維”教學的大學，采用此教材教學 3.基礎理論部分，依廣度優(yōu)先的原則，用通俗易懂的語言、大量圖片和示例，全面介紹計算機發(fā)展歷史和重要歷史人物及其思想，系統(tǒng)地介紹計算機科學與技術的基本概念、方法和技術；內容涉及計算機組成與結構（包括計算的歷史與未來、計算機組成與工作原理），操作系統(tǒng)與網絡，算法與程序設計語言和數(shù)據組織（包括數(shù)據結構、文件結構和數(shù)據庫概述）等�！ �4.高級專題就近年出現(xiàn)的計算機新技術和新領域進行深入淺出的科普介紹，內容包括嵌入式計算、信息安全/網絡安全、物聯(lián)網、智能信息處理、大數(shù)據和云計算。
第一部分 基礎理論
第1章 計算的歷史與未來
1.1 計算機的史前時代
1.1.1 石頭計算到算盤
1.1.2 計算尺和計算器
1.2 機械式計算機
1.2.1 施卡德計算機
1.2.2 帕斯卡加法機
1.2.3 萊布尼茲乘法機
1.3 卡片時代
1.3.1 “編織”的程序：自動編織機
1.3.2 穿孔制表機
1.4 程式化計算機的萌芽：差分機和分析機
1.4.1 差分機
1.4.2 分析機 第一部分 基礎理論
第1章 計算的歷史與未來
1.1 計算機的史前時代
1.1.1 石頭計算到算盤
1.1.2 計算尺和計算器
1.2 機械式計算機
1.2.1 施卡德計算機
1.2.2 帕斯卡加法機
1.2.3 萊布尼茲乘法機
1.3 卡片時代
1.3.1 “編織”的程序：自動編織機
1.3.2 穿孔制表機
1.4 程式化計算機的萌芽：差分機和分析機
1.4.1 差分機
1.4.2 分析機
1.5 模擬計算機
1.6 早期的數(shù)字計算機
1.6.1 Z系列計算機
1.6.2 ABC計算機
1.6.3 巨人計算機
1.6.4 Mark系列計算機
1.7 現(xiàn)代電子計算機
1.7.1 電子管時代
1.7.2 晶體管時代
1.7.3 集成電路時代
1.7.4 大規(guī)模集成電路時代：微處理器時代
1.7.5 后PC時代
1.7.6 下一代計算機
1.8 奠定現(xiàn)代計算機理論基礎的重要人物和思想
1.8.1 布爾及邏輯代數(shù)
1.8.2 香農及計算機開關電路
1.8.3 圖靈及圖靈機、圖靈測試
1.8.4 維納及計算機設計五原則
1.8.5 馮·諾依曼及馮?諾依曼結構
1.9 計算機的發(fā)展趨勢
1.9.1 高性能計算
1.9.2 普適計算
1.9.3 中國信息技術未來增長點
小結
習題
本章參考文獻
第2章 計算機組成與工作原理
2.1 計算機系統(tǒng)的組成
2.1.1 計算機硬件系統(tǒng)
2.1.2 計算機軟件系統(tǒng)
2.2 計算機的工作原理
2.2.1 馮·諾依曼結構的硬件組成
2.2.2 總線訪問
2.2.3 指令執(zhí)行過程
2.2.4 計算機工作過程
2.3 計算機常用的數(shù)制及機內信息表示
2.3.1 數(shù)制及其轉換
2.3.2 計算機內信息的表示
小結
習題
本章參考文獻
第3章 操作系統(tǒng)
3.1 操作系統(tǒng)概述
3.1.1 操作系統(tǒng)概念
3.1.2 操作系統(tǒng)歷史
3.1.3 操作系統(tǒng)結構
3.2 操作系統(tǒng)的功能模塊
3.2.1 用戶界面
3.2.2 進程管理
3.2.3 存儲管理
3.2.4 文件管理
3.2.5 I/O管理
3.3 常見操作系統(tǒng)
小結
習題
本章參考文獻
第4章 計算機網絡
4.1 計算機網絡概述
4.1.1 計算機網絡起源
4.1.2 計算機網絡定義
4.1.3 數(shù)據傳輸
4.2 網絡分類
4.2.1 按距離分
4.2.2 按網絡交換功能分
4.2.3 常見局域網
4.3 網絡服務模型
4.3.1 終端網絡模型
4.3.2 C/S模型
4.3.3 P2P網絡模型
4.4 計算機網絡體系結構
4.4.1 ISO
4.4.2 TC
4.5 網絡互連和In
4.5.1 Inter概述
4.5.2 IP地址
4.5.3 Inter提供的服務
小結
習題
本章參考文獻
第5章 算法
5.1 算法的概念
5.1.1 概述
5.1.2 算法的定義
5.1.3 算法的基本性質
5.1.4 算法的基本結構
5.2 算法的表示
5.2.1 自然語言
5.2.2 流程圖
5.2.3 偽碼
5.3 基本算法
5.3.1 求和
5.3.2 求積
5.3.3 求最大值和最小值
5.3.4 排序
5.3.5 查找
5.4 算法效率
5.4.1 算法的規(guī)模
5.4.2 時間復雜度
5.4.3 空間復雜度
小結
習題
本章參考文獻
第6章 程序設計語言
6.1 程序設計語言概述
6.1.1 什么是程序語言
6.1.2 程序語言的發(fā)展歷史
6.1.3 程序語言的分類
6.1.4 機器語言
6.1.5 匯編語言
6.1.6 高級語言
6.2 高級程序語言的類型
6.2.1 常用高級程序語言
6.2.2 過程化語言
6.2.3 函數(shù)式語言
6.2.4 邏輯式語言
6.2.5 面向對象語言
6.2.6 專用語言
6.3 程序設計的基本概念
6.3.1 標識符
6.3.2 變量與數(shù)據類型
6.3.3 常量和文字
6.3.4 表達式和賦值語句
6.3.5 控制語句
6.3.6 注釋
6.4 程序單元
6.4.1 過程
6.4.2 參數(shù)
6.4.3 函數(shù)
6.4.4 輸入與輸出
6.5 程序設計語言的執(zhí)行
6.5.1 程序翻譯
6.5.2 鏈接程序
6.5.3 集成開發(fā)環(huán)境
6.6 高級話題
6.6.1 面向對象程序設計
6.6.2 程序語言的發(fā)展趨勢
小結
習題
本章參考文獻
第7章 數(shù)據結構
7.1 概述
7.1.1 數(shù)據結構與算法
7.1.2 數(shù)據的邏輯結構
7.1.3 數(shù)據的存儲結構
7.1.4 數(shù)據的運算
7.2 線性表
7.2.1 基于數(shù)組的實現(xiàn)
7.2.2 基于鏈表的實現(xiàn)
7.3 堆棧
7.3.1 堆棧的基本概念
7.3.2 棧的實現(xiàn)
7.3.3 棧的基本操作
7.3.4 棧的應用
7.4 隊列
7.4.1 隊列的基本概念
7.4.2 隊列的實現(xiàn)
7.4.3 隊列的基本操作
7.4.4 隊列的應用
7.5 樹
7.5.1 二叉樹的基本概念
7.5.2 二叉樹的實現(xiàn)
7.5.3 二叉樹的遍歷
7.5.4 二叉檢索樹
7.6 圖
7.6.1 圖的定義和術語
7.6.2 圖的實現(xiàn)
7.6.3 圖的遍歷
7.6.4 圖的最短路徑問題
7.7 基本算法
7.7.1 查找
7.7.2 排序
小結
習題
本章參考文獻
第8章 文件系統(tǒng)
8.1 文件系統(tǒng)的基本概念
8.1.1 文件命名
8.1.2 文件訪問
8.2 文件結構
8.2.1 順序文件
8.2.2 索引文件
8.2.3 散列文件
8.3 Windows文件系統(tǒng)
8.3.1 Windows文件系統(tǒng)概述
8.3.2 FAT32文件系統(tǒng)
8.3.3 NTFS文件系統(tǒng)
8.4 Linux文件系統(tǒng)
8.4.1 Linux文件系統(tǒng)概述
8.4.2 虛擬文件系?
8.4.3 EXT2文件系統(tǒng)
8.5 Google文件系統(tǒng)
8.5.1 Google文件系統(tǒng)概述
8.5.2 Google文件系統(tǒng)的結構
8.5.3 主服務器Master的操作
小結
習題
本章參考文獻
第9章 數(shù)據庫系統(tǒng)
9.1 數(shù)據庫系統(tǒng)的基本概念
9.1.1 數(shù)據庫管理系統(tǒng)概述
9.1.2 數(shù)據庫模式
9.1.3 數(shù)據模型
9.2 關系數(shù)據庫系統(tǒng)
9.2.1 關系數(shù)據庫的設計
9.2.2 關系的操作
9.2.3 結構化查詢語言
9.3 面向對象數(shù)據庫
9.3.1 面向對象數(shù)據庫簡介
9.3.2 面向對象數(shù)據庫語言
9.3.3 面向對象數(shù)據庫基本技術
9.3.4 面向對象數(shù)據庫軟件
9.3.5 面向對象數(shù)據庫系統(tǒng)的優(yōu)勢
9.4 非關系型數(shù)據庫No
9.4.1 NoSQL介紹
9.4.2 NoSQL數(shù)據庫的產品
9.4.3 NoSQL數(shù)據庫的特點
小結
習題
本章參考文獻
第二部分 高級專題
第10章 嵌入式計算專題
10.1 嵌入式系統(tǒng)的概念
10.2 嵌入式系統(tǒng)的構成
10.2.1 嵌入式硬件
10.2.2 嵌入式軟件
10.3 嵌入式計算的特點
10.4 嵌入式計算發(fā)展趨勢與新挑戰(zhàn)
10.4.1 嵌入式計算發(fā)展趨勢
10.4.2 嵌入式計算所面臨的挑戰(zhàn)
習題
本章參考文獻
第11章 信息安全與網絡安全專題
11.1 信息安全與網絡安全簡介
11.1.1 信息安全與網絡安全的基本概念
11.1.2 信息安全與網絡安全的基本特征
11.1.3 信息安全與網絡安全保護技術
11.2 信息安全技術
11.2.1 信息安全技術概述
11.2.2 密碼技術
11.2.3 信息隱藏技術
11.3 網絡安全技術
11.3.1 網絡安全技術概述
11.3.2 防火墻技術
11.3.3 惡意程序及其防治
11.3.4 入侵檢測技術
習題
本章參考文獻
第12章 物聯(lián)網專題
12.1 物聯(lián)網概述
12.1.1 物聯(lián)網的概念
12.1.2 物聯(lián)網發(fā)展狀況
12.1.3 物聯(lián)網核心技術與特點
12.2 物聯(lián)網關鍵技術
12.2.1 自動識別技術與
12.2.2 傳感器技術
12.2.3 網絡構建
12.2.4 物聯(lián)網中間件
12.2.5 物聯(lián)網中的智能決策
12.2.6 物聯(lián)網信息安全
12.3 物聯(lián)網綜合應用
12.3.1 應用、預測和市場
12.3.2 行業(yè)應用
習題
本章參考文獻
第13章 智能信息處理專題
13.1 智能信息處理的產生及發(fā)展
13.2 模糊信息處理
13.3 神經網絡信息處理
13.4 粗集信息處理
13.5 計算智能
13.5.1 遺傳算法
13.5.2 模擬退火
13.5.3 蟻群算法
13.5.4 人工免疫算法
13.6 展望
習題
本章參考文獻
第14章 大數(shù)據專題
14.1 大數(shù)據的相關概念
14.1.1 大數(shù)據的定義
14.1.2 大數(shù)據的4個特性
14.1.3 大數(shù)據與數(shù)據庫的差異
14.1.4 大數(shù)據的產生方式
14.2 大數(shù)據的處理與存儲
14.2.1 處理模式
14.2.2 處理流程
14.2.3 大數(shù)據相關技術
14.2.4 大數(shù)據工具
14.2.5 大數(shù)據的存儲管理
14.3 大數(shù)據與機器學習
14.3.1 大數(shù)據時代下機器學習的特點
14.3.2 評價指標
14.3.3 機器學習模型
14.3.4 面向數(shù)據流的機器學習
14.4 隱私保護與數(shù)據安全
14.4.1 大數(shù)據隱私問題
14.4.2 大數(shù)據安全挑戰(zhàn)
14.4.3 大數(shù)據安全應對策略
14.5 大數(shù)據的應用及發(fā)展趨勢
14.5.1 大數(shù)據的應用
14.5.2 大數(shù)據的發(fā)展趨勢
習題
本章參考文獻
第15章 云計算專題
15.1 云計算概述
15.1.1 云計算的演進
15.1.2 云計算的定義
15.1.3 云計算的特點
15.1.4 云計算的類型和服務層次
15.2 云計算主要技術
15.2.1 云計算技術框架
15.2.2 云計算的核心
15.2.3 云計算關鍵技術
15.3 云計算產業(yè)及應用情況
15.3.1 云計算帶來的變革
15.3.2 云計算的應用
15.3.3 云計算的發(fā)展現(xiàn)狀
15.4 私有云搭建技術
15.4.1 OpenStack簡介
15.4.2 CloudStack簡介
習題
本章參考文獻
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