本书由当今该领域备受赞誉且经验丰富的教育家Nell Dale和John Lewis共同编写,全面介绍计算机科学领域的基础知识,为广大学生勾勒了一幅生动的画卷。就整体而言,全书内容翔实、覆盖面广,旨在向读者展示计算机科学的全貌;从细节上看,本书层次清晰、描述生动,基于计算机系统的洋葱式结构,分别介绍信息层、硬件层、程序设计层、操作系统层、应用程序层和通信层,涉及计算机科学的各个层面。 本书贯穿了计算机系统的各个方面,非常适合作为计算机专业的计算机导论课程教材,为后续专业课程打下坚实的基础;同时还适合作为非计算机专业的计算机总论课程教材,提供计算机系统全面完整的介绍。

出版者的话 译者序 前言 **部分 基础篇 第1章 全景图 2 1.1 计算系统 2 1.1.1 计算系统的分层 3 1.1.2 抽象 4 1.2 计算的历史 6 1.2.1 计算硬件简史 6 1.2.2 计算软件简史 13 1.2.3 预言 17 1.3 计算工具与计算学科 17 小结 19 道德问题:数字鸿沟 19 关键术语 20 练习 20 思考题 21 第二部分 信息层 第2章 二进制数值与记数系统 24 2.1 数字与计算 24 2.2 位置记数法 25 2.2.1 二进制、八进制和十六进制 26 2.2.2 其他记数系统中的运算 29 2.2.3 以2的幂为基数的记数系统 30 2.2.4 将十进制数转换成其他数制的数 31 2.2.5 二进制数值与计算机 32 小结 33 道德问题:FISA法庭 34 关键术语 34 练习 34 思考题 36 第3章 数据表示法 37 3.1 数据与计算机 37 3.1.1 模拟数据与数字数据 38 3.1.2 二进制表示法 40 3.2 数字数据表示法 41 3.2.1 负数表示法 41 3.2.2 实数表示法 44 3.3 文本表示法 46 3.3.1 ASCII字符集 47 3.3.2 Unicode字符集 48 3.3.3 文本压缩 48 3.4 音频数据表示法 52 3.4.1 音频格式 53 3.4.2 MP3音频格式 54 3.5 图像与图形表示法 54 3.5.1 颜色表示法 54 3.5.2 数字化图像与图形 55 3.5.3 图形的矢量表示法 57 3.6 视频表示法 57 小结 58 道德问题:Snowden事件的影响 58 关键术语 59 练习 59 思考题 61 第三部分 硬件层 第4章 门和电路 64 4.1 计算机和电学 64 4.2 门 66 4.2.1 非门 66 4.2.2 与门 67 4.2.3 或门 68 4.2.4 异或门 68 4.2.5 与非门和或非门 68 4.2.6 门处理回顾 69 4.2.7 具有更多输入的门 70 4.3 门的构造 70 4.4 电路 72 4.4.1 组合电路 72 4.4.2 加法器 75 4.4.3 多路复用器 76 4.5 存储器电路 77 4.6 集成电路 78 4.7 CPU芯片 78 小结 79 道德问题:道德规范 79 关键术语 80 练习 80 思考题 82 第5章 计算部件 83 5.1 独立的计算机部件 83 5.2 存储程序的概念 86 5.2.1 冯·诺伊曼体系结构 88 5.2.2 读取–执行周期 91 5.2.3 RAM和ROM 93 5.2.4 二级存储设备 93 5.2.5 触摸屏 97 5.3 嵌入式系统 98 5.4 并行体系结构 99 5.4.1 并行计算 99 5.4.2 并行硬件分类 100 小结 101 道德问题:隐私是否已经是过去时? 101 关键术语 102 练习 102 思考题 103 第四部分 程序设计层 第6章 低级程序设计语言与伪代码 106 6.1 计算机操作 106 6.2 机器语言 107 6.2.1 Pep/9:一台虚拟机 107 6.2.2 Pep/9的输入/输出 112 6.3 一个程序实例 112 6.3.1 Pep/9模拟器 113 6.3.2 另一个机器语言实例 114 6.4 汇编语言 115 6.4.1 Pep/9汇编语言 115 6.4.2 数字数据、分支、标签 117 6.4.3 汇编语言中的循环 120 6.5 表达算法 121 6.5.1 伪代码的功能 121 6.5.2 执行伪代码算法 124 6.5.3 写伪代码算法 126 6.5.4 翻译伪代码算法 127 6.6 测试 129 小结 130 道德问题:软件盗版 131 关键术语 131 练习 131 思考题 133 第7章 问题求解与算法设计 134 7.1 如何解决问题 134 7.1.1 提出问题 135 7.1.2 寻找熟悉的情况 136 7.1.3 分治法 137 7.1.4 算法 137 7.1.5 计算机问题求解过程 137 7.1.6 方法总结 139 7.1.7 测试算法 139 7.2 有简单变量的算法 140 7.2.1 带有选择的算法 140 7.2.2 带有循环的算法 140 7.3 复杂变量 143 7.3.1 数组 144 7.3.2 记录 144 7.4 搜索算法 145 7.4.1 顺序搜索 145 7.4.2 有序数组中的顺序搜索 146 7.4.3 二分检索 147 7.5 排序 148 7.5.1 选择排序 148 7.5.2 冒泡排序 150 7.5.3 插入排序 151 7.6 递归算法 152 7.6.1 子程序语句 153 7.6.2 递归阶乘 153 7.6.3 递归二分检索 154 7.6.4 快速排序 154 7.7 几个重要思想 157 7.7.1 信息隐蔽 157 7.7.2 抽象 157 7.7.3 事物命名 158 7.7.4 测试 158 小结 158 道德问题:开源软件 159 关键术语 160 练习 160 思考题 162 第8章 抽象数据类型与子程序 163 8.1 抽象数据类型 163 8.2 栈 164 8.3 队列 164 8.4 列表 165 8.5 树 167 8.5.1 二叉树 167 8.5.2 二叉检索树 169 8.5.3 其他操作 173 8.6 图 173 8.6.1 创建图 174 8.6.2 图算法 175 8.7 子程序 179 8.7.1 参数传递 180 8.7.2 值参与引用参数 181 小结 183 道德问题:工作场所监视 183 关键术语 184 练习 184 思考题 187 第9章 面向对象设计与**程序设计语言 188 9.1 面向对象方法 188 9.1.1 面向对象 189 9.1.2 设计方法 189 9.1.3 示例 191 9.2 翻译过程 194 9.2.1 编译器 194 9.2.2 解释器 195 9.3 程序设计语言范型 196 9.3.1 命令式范型 197 9.3.2 声明式范型 197 9.4 **程序设计语言