第1章計算機科學概貌1
1.1計算機科學領域現狀1
1.2計算機科學的發展脈絡8
1.2.1巴貝奇問題——如何構建計算機9
1.2.2布什問題——如何使用計算機11
1.2.3圖靈問題——如何構建智能應用13
1.2.4計算機科學的3個奇妙之處17
1.3計算思維的特征22
1.3.1離散化與數字化22
1.3.2計算機的馮·諾依曼模型24
1.3.3計算機科學解題思路26
1.3.4對計算思維的10種理解38
1.4科學計算的創新故事43
1.4.1地球系統數值模擬的創新故事43
1.4.2蛋白質結構預測的創新故事44
1.5習題47
第2章程序的設計與執行50
2.1如何表示數和字符50
2.2初識計算機編程55
2.2.1編寫**個Go程序56
2.2.2初識數據類型59
2.2.3運算流與簡單控制流62
2.2.4初識模塊化編程66
2.3初識計算機設計73
2.3.1斐波那契計算機的硬件74
2.3.2斐波那契計算機的軟件74
2.3.3斐波那契計算機的狀態轉移75
2.4計算機程序的創新故事852.4.1Ada的故事: **個計算機程序85
2.4.2霍爾悖論: 快速排序程序為什么難以理解88
2.5習題89
第3章邏輯思維94
3.1布爾邏輯94
3.1.1命題邏輯94
3.1.2謂詞邏輯108
3.2圖靈機模型110
3.2.1定理機器證明與吳方法110
3.2.2有窮自動機111
3.2.3圖靈機112
3.2.4邱奇圖靈論題117
3.2.5悖論與不完備定理118
3.3計算邏輯的創新故事119
3.3.1布爾的故事119
3.3.2圖靈的故事122
3.4習題123
◆計算機科學導論——以計算思維為舟目錄第4章算法思維127
4.1什么是算法127
4.2算法思維的要點129
4.2.1分治算法范式129
4.2.2其他算法范式136
4.3算法的創新故事144
4.3.1算法復雜度的故事144
4.3.2平穩復雜度146
4.4習題148
第5章系統思維152
5.1系統思維一覽152
5.1.1周到性153
5.1.2整體性155
5.1.3應對復雜性158
5.2抽象化161
5.2.1抽象三性質161
5.2.2數據抽象164
5.2.3文件與文件系統173
5.2.4控制抽象181
5.2.5模塊抽象186
5.2.6（）操作系統簡介191
5.3模塊化191
5.3.1邏輯門與組合電路192
5.3.2信息隱藏原理193
5.3.3時序電路198
5.4無縫銜接204
5.4.1揚雄周期原理204
5.4.2電路的無縫銜接: 寬進嚴出原理實例211
5.4.3指令的無縫銜接: 馮·諾依曼窮舉原理實例213
5.4.4阿姆達爾定律214
5.5計算系統的創新故事216
5.5.1IBM S/360216
5.5.2關系數據庫220
5.6習題223
第6章網絡思維229
6.1初識互聯網230
6.1.1初識萬維網編程230
6.1.2網絡名詞術語233
6.1.3網絡思維的價值235
6.2連通性238
6.2.1名字空間238
6.2.2網絡拓撲243
6.3協議棧245
6.3.1分組交換246
6.3.2互聯網協議棧247
6.4專業素養254
6.4.1性能意識254
6.4.2安全意識258
6.4.3專業規范264
6.5網絡的創新故事266
6.5.1**個計算機網絡266
6.5.2因特網與萬維網268
6.5.3大數據計算273
6.5.4臭蟲與病毒274
6.6習題279
第7章計算機學科展望284
7.1學科研究對象與研究問題285
7.1.1研究對象285
7.1.2研究方法285
7.1.3格雷12問題287
7.1.4主要進步288
7.2學科演變與主要研究方向293
7.2.1學科演化樹293
7.2.2計算機科學與技術296
7.2.3新型計算機300
致謝303
附錄A計算機科學技術中常用的倍數和分數304
參考文獻306