计算机
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154千字
字数
2017-07-01
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主编推荐语
本书基于计算机方法论框架，聚焦抽象层次求解类问题，助新生过渡，促进学科交叉融合。
内容简介
本书的结构建立在计算机方法论的结构框架之上，重点放在计算机科学中的不同抽象层次的“自动有效进行”方面，着力于一般（类）问题的有效求解。这样做的好处是：一方面，从类问题求解的思维模式上帮助大学新生顺利过渡到大学学习中来；另一方面，强调计算机科学中抽象层次的概念，可以降低不同学科人们沟通的复杂程度，将问题集中到各自学科关键的细节上，进而促进各学科的深度交叉融合。
目录
- 封面
- 扉页
- 版权信息
- 目录
- 内容提要
- 前言
- 第1章 绪论
- 1.1 计算思维概述
- 1.2 计算思维的结构
- 1.3 计算机方法论概述
- 习题1
- 第2章 计算学科的基本问题
- 2.1 汉诺塔问题
- 2.2 算法复杂性中的难解性问题
- 2.3 证比求易算法
- 2.4 P=NP？
- 2.5 RSA公开密钥密码系统
- 2.6 停机问题
- 2.7 旅行商问题与组合爆炸问题
- 2.8 找零问题、背包问题与贪婪算法
- 2.9 GOTO语句与程序的结构
- 2.10 哲学家共餐问题与计算机的资源管理
- 2.11 两军问题与计算机网络
- 2.11.1 两军问题
- 2.11.2 互联网软件的分层结构
- 2.12 人工智能中的若干哲学问题
- 2.12.1 图灵测试
- 2.12.2 西尔勒的“中文屋子”
- 2.12.3 计算机中的博弈问题
- 习题2
- 第3章 计算学科的3个学科形态
- 3.1 一个关于“学生选课”的例子
- 3.1.1 对“学生选课”例子的感性认识
- 3.1.2 对“学生选课”例子的理性认识
- 3.1.3 “学生选课”系统的工程设计
- 3.2 抽象形态
- 3.3 理论形态
- 3.4 设计形态
- 3.5 3个学科形态的内在联系
- 3.6 计算机语言的发展及其3个学科形态的内在联系
- 3.6.1 自然语言与形式语言
- 3.6.2 图灵机与冯·诺依曼计算机
- 3.6.3 机器指令与汇编语言
- 3.6.4 虚拟机
- 3.6.5 高级语言
- 3.6.6 应用语言
- 3.6.7 自然语言
- 习题3
- 第4章 计算学科的核心概念
- 4.1 算法
- 4.1.1 算法的历史简介
- 4.1.2 算法的定义和特征
- 4.1.3 算法实例
- 4.1.4 算法分析
- 4.1.5 常用的两类算法：搜索与排序
- 4.2 数据结构
- 4.2.1 数据结构的基本概念
- 4.2.2 基于Vcomputer机器的数据结构概述
- 4.2.3 基于Vcomputer机器的数据的逻辑结构
- 4.2.4 基于Vcomputer机器的数据的存储结构
- 4.3 数据的存储和表示
- 4.3.1 补码在计算机中的表示
- 4.3.2 图像
- 4.4 数据的编码、校验
- 4.4.1 字符、字符串和汉字
- 4.4.2 奇偶校验算法
- 4.5 CC1991报告提取的核心概念
- 习题4
- 第5章 计算学科中的数学方法
- 5.1 数学的基本特征
- 5.2 数学方法的作用
- 5.3 计算学科中常用的数学概念和术语
- 5.3.1 集合
- 5.3.2 函数和关系
- 5.3.3 代数系统
- 5.3.4 构造计算学科的逻辑电路的基础——布尔代数
- 5.3.5 一位加法器的设计
- 5.3.6 定义、定理和证明
- 5.3.7 必要条件和充分条件
- 5.4 证明方法
- 5.4.1 直接证明法和间接证明法
- 5.4.2 反证法
- 5.4.3 归纳法
- 5.4.4 构造性证明
- 5.5 计算学科构造性的基础——递归和迭代
- 5.5.1 递归
- 5.5.2 迭代
- 5.6 随机数和蒙特卡洛方法
- 5.6.1 随机数
- 5.6.2 蒙特卡洛方法
- 5.7 公理化方法
- 5.7.1 理论体系
- 5.7.2 公理化方法的基本概念
- 5.7.3 实例
- 5.8 计算学科的形式化方法
- 5.8.1 形式系统的组成、基本特点和局限性
- 5.8.2 形式化方法概述
- 5.8.3 形式规格
- 5.8.4 形式验证
- 习题5
- 第6章 计算学科中的系统科学方法
- 6.1 系统科学与系统科学方法
- 6.1.1 系统科学的基本概念
- 6.1.2 系统科学遵循的一般原则
- 6.1.3 常用的几种系统科学方法
- 6.1.4 实例
- 6.2 软件开发中使用系统科学方法的原因
- 6.2.1 人固有能力的局限性以及使用工具后产生的力量
- 6.2.2 复杂性
- 6.2.3 软件系统的复杂性
- 6.2.4 软件开发的系统化方法需要遵循的基本原则
- 6.3 使用系统方法的思考
- 习题6
- 第7章 跨学科的计算问题案例
- 7.1 社会与职业中3个典型的计算问题
- 7.1.1 职业化
- 7.1.2 道德的选择
- 7.1.3 检举
- 7.2 割圆术的计算问题
- 7.2.1 割圆术的形式化描述
- 7.2.2 割圆术的步骤
- 7.2.3 实例
- 7.2.4 使用Raptor模拟割圆术
- 7.3 森林火灾的计算问题
- 7.3.1 森林火灾的形式化描述
- 7.3.2 模拟森林火灾的步骤
- 7.3.3 实例
- 7.4 多普勒效应的计算问题
- 7.4.1 多普勒效应的形式化描述
- 7.4.2 模拟多普勒效应的步骤
- 7.4.3 实例
- 7.5 小世界网络模型的计算问题
- 7.5.1 小世界网络重连的形式化描述
- 7.5.2 模拟小世界网络重连的步骤
- 7.5.3 实例
- 7.6 科赫曲线
- 7.6.1 科赫曲线的形式化描述
- 7.6.2 模拟生成科赫曲线的步骤
- 7.6.3 实例
- 7.6.4 使用Raptor模拟科赫曲线
- 7.7 向日葵种子生长模拟
- 7.7.1 预备知识
- 7.7.2 向日葵种子生长模拟的形式化描述
- 7.7.3 模拟向日葵种子生长的步骤
- 7.7.4 实例
- 7.7.5 使用Raptor模拟向日葵种子生长
- 7.8 烟花模拟
- 7.8.1 烟花模拟的形式化描述
- 7.8.2 烟花模拟问题的粒子系统模型中粒子运动的相关方程
- 7.8.3 烟花模拟的步骤
- 7.8.4 使用Raptor对烟花模型进行仿真
- 7.9 俄罗斯方块游戏
- 7.9.1 俄罗斯方块游戏的形式化描述
- 7.9.2 构建一个俄罗斯方块模型的算法步骤
- 7.9.3 使用Raptor模拟俄罗斯方块游戏
- 习题7
- 参考文献
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出版方
人民邮电出版社
人民邮电出版社是工业和信息化部主管的大型专业出版社，成立于1953年10月1日。人民邮电出版社坚持“立足信息产业、面向现代社会、传播科学知识、服务科教兴国”，致力于通信、计算机、电子技术、教材、少儿、经管、摄影、集邮、旅游、心理学等领域的专业图书出版。
