目录
第1章 计算思维与计算机 1
1.1 计算与计算工具 1
1.1.1 计算的概念 1
1.1.2 计算工具的发展史 3
1.2 计算思维 9
1.2.1 计算思维的概念 9
1.2.2 计算思维的本质 12
1.2.3 计算思维的应用 14
1.3 计算模型与计算机 15
1.3.1 图灵机模型 15
1.3.2 冯 诺依曼机 17
1.3.3 计算机的发展 18
本章小结 23
习题与思考题 23
第2章 0和1的巧妙思维 24
2.1 数值世界的0和124
2.1.1 弃十选二的神来之笔 24
2.1.2 二进制的百变之身 29
2.1.3 九九归一的加法运算 32
2.2 文字世界的0和1 33
2.2.1 西文字符编码 33
2.2.2 汉字编码 35
2.2.3 通用字符编码 38
2.3 声色世界的0和1 39
2.3.1 声音数字化 39
2.3.2 图像数字化 40
2.3.3 视频数字化 42
2.4 一物一码，万物符号化 42
2.4.1 一维条形码 43
2.4.2 二维码 44
本章小结 45
习题与思考题 46
第3章 计算机系统的基本思维 47
3.1 计算机系统概述 47
3.1.1 计算机系统的组成 47
3.1.2 计算机的工作原理 48
3.2 计算机硬件系统 48
3.2.1 中央处理器 49
3.2.2 存储器 50
3.2.3 输入输出设备 53
3.2.4 主板 54
3.2.5 总线 55
3.3 计算机软件系统 56
3.3.1 软件的概念 56
3.3.2 软件的分类 57
3.3.3 操作系统 57
3.3.4 装机不求人 59
3.3.5 我的地盘我做主 61
本章小结 65
习题与思考题 65
第4章 算法思维基础 66
4.1 算法之美 66
4.1.1 打开算法之门 66
4.1.2 好的算法，妙不可言 67
4.2 算法与程序 68
4.2.1 算法的描述方法 69
4.2.2 算法和程序的关系 74
4.2.3 Dev-C 集成开发环境 76
4.3 经典算法 78
4.3.1 生活小智慧，解题好帮手 78
4.3.2 乾坤有序，万物有律 82
4.3.3 大千世界，寻寻觅觅 88
4.3.4 凭借直觉，贪亦有道 93
4.3.5 能走则走，走不通掉头 95
本章小结 97
习题与思考题 97
第5章 数据处理的基本思维 98
5.1 数据处理技术的前世今生 98
5.1.1 人工管理阶段 98
5.1.2 文件系统阶段 100
5.1.3 数据库系统阶段 101
5.1.4 数据仓库阶段 103
5.1.5 大数据阶段 105
5.2 大数据简介 106
5.2.1 大数据产生的时代背景 106
5.2.2 大数据的概念及其特征 107
5.2.3 大数据常见技术及工具 108
5.2.4 大数据平台简介 109
5.2.5 大数据的应用领域 110
5.2.6 大数据应用的典型案例 111
5.2.7 大数据的发展趋势 115
5.3 常用的数据处理软件 115
5.3.1 Excel表格处理软件 115
5.3.2 Access关系数据库 118
5.3.3 SPSS统计分析软件 125
5.3.4 MATLAB数学建模软件 130
5.3.5 Python程序设计语言 130
本章小结 131
习题与思考题 132
第6章 计算机网络的基本思维 133
6.1 无处不在的网络 133
6.1.1 网络概述 133
6.1.2 网络组成与分类 138
6.1.3 互联网技术发展 141
6.2 计算机网络体系 142
6.2.1 网络层次结构 142
6.2.2 网络硬件介绍 147
6.2.3 网络故障诊断 148
6.3 网络技术应用与风险 154
6.3.1 家庭网络应用 154
6.3.2 网络风险无处不在 156
6.3.3 安全畅游网络空间 157
本章小结 164
习题与思考题 164
第7章 充满智慧与挑战的计算思维应用技术 165
7.1 云计算 165
7.1.1 云计算概述 165
7.1.2 云计算的关键技术 171
7.1.3 云计算的典型应用与面临的挑战 171
7.2 人工智能 174
7.2.1 我们身边的人工智能 174
7.2.2 人工智能的概念 176
7.2.3 图灵测试与人工智能 177
7.2.4 人工智能的发展与主要研究领域 178
7.2.5 人工智能的技术基础概述 181
7.2.6 人工智能的典型应用 184
7.3 物联网 185
7.3.1 物联网概述 185
7.3.2 物联网的相关技术 189
7.3.3 物联网的应用领域与面临的挑战 190
7.4 5G移动通信技术 193
7.4.1 移动通信技术的发展史 193
7.4.2 4G面临的挑战 195
7.4.3 5G需求 196
7.4.4 5G网络的性能特征 197
7.4.5 5G的典型应用与应用趋势 198
本章小结 199
习题与思考题 199
附录 拓展阅读 201
拓展阅读1：新的计算模式 201
拓展阅读2：伏羲八卦与二进制 202
拓展阅读3：王选与汉字激光照排技术 203
拓展阅读4：不可思议的压缩技术 205
拓展阅读5：二维码的原理与制作 206
拓展阅读6：如何配置一台自己理想的计算机 208
拓展阅读7：比特币的发展史 212
参考文献 214
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