《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第5版)》按照教育部高教司主持評審的《中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002》進(jìn)行編寫，并參照美國計(jì)算機(jī)學(xué)會(Association for Computing Machinery，ACM)和美國電氣和電子工程師協(xié)會(Institute of Electrical and Electronic Engineers，IEEE)的計(jì)算教程2015，用邏輯嚴(yán)密的編寫方式將讀者引入本學(xué)科各個(gè)富有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域之中?！队?jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第5版)》介紹了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與組織、程序設(shè)計(jì)語言、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、算法與復(fù)雜性、信息管理、軟件工程、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、圖形學(xué)和可視化計(jì)算、人機(jī)交互、離散結(jié)構(gòu)、數(shù)值計(jì)算科學(xué)、智能系統(tǒng)、社會和職業(yè)問題等14個(gè)核心體，力求讓讀者對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)有比較深入的了解，樹立專業(yè)學(xué)習(xí)的責(zé)任感和自豪感。

《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第5版)》是在《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論》(第4版)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂的，主要修訂內(nèi)容有：刪減了一些復(fù)雜的理論知識，增加了云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、互聯(lián)網(wǎng)+、數(shù)字地球、智慧城市、電子商務(wù)、智能家居、智能交通、3D打印技術(shù)、微博、微信等內(nèi)容。本書介紹了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的核心內(nèi)容，使讀者理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息處理本質(zhì)，掌握數(shù)據(jù)表達(dá)和數(shù)據(jù)加工表達(dá)的層次方法，了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能組成，認(rèn)識計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)對人類社會的重要推動作用。

《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第5版)》內(nèi)容由淺入深、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，力求避免內(nèi)容重復(fù)、結(jié)構(gòu)松散等弊病。由于本書涉及的內(nèi)容繁多，各高校任課教師可根據(jù)學(xué)生的情況，在學(xué)習(xí)本書時(shí)適當(dāng)調(diào)整學(xué)時(shí)，對其中的一些章節(jié)也可以根據(jù)各高校的實(shí)際情況選用。

《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第5版)》結(jié)合理論講解和實(shí)際應(yīng)用，嚴(yán)格按照教育部高教司主持評審的《中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002》進(jìn)行編寫，并參照美國計(jì)算機(jī)學(xué)會和美國電氣和電子工程師協(xié)會的計(jì)算教程(Computing Curricula，CC)，對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化和科學(xué)化闡述。本書具體介紹了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與組織、程序設(shè)計(jì)語言、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、算法與復(fù)雜性、信息管理、軟件工程、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、圖形學(xué)和可視化計(jì)算、人機(jī)交互、離散結(jié)構(gòu)、數(shù)值計(jì)算科學(xué)、智能系統(tǒng)、社會和職業(yè)問題等14個(gè)核心體，目的是讓讀者了解計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的全貌。本書每章后均配有一定量的習(xí)題，以便讀者鞏固所學(xué)知識。

《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第5版)》既可作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程教材，也可作為網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全、物聯(lián)網(wǎng)工程、通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)、自動化等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)教材。

目    錄

第1章  概述 1

1.1  計(jì)算的起源 1

1.2  計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展階段 3

1.3  計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢 22

1.4  計(jì)算學(xué)科 26

1.5  計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的知識體系 29

1.6  計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的教育 33

1.7  信息化的挑戰(zhàn) 36

1.8  計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè) 36

本章小結(jié) 37

習(xí)題 37

第2章  計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與組織 40

2.1  數(shù)值數(shù)據(jù) 40

2.2  非數(shù)值數(shù)據(jù) 50

2.3  數(shù)據(jù)的機(jī)器編碼 53

2.4  數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng) 54

2.5  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 59

2.6  存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 69

2.7  輸入/輸出系統(tǒng) 71

2.8  多核技術(shù) 71

2.9  高性能計(jì)算機(jī) 72

2.10  并行計(jì)算機(jī) 72

2.11  分布式系統(tǒng) 73

本章小結(jié) 73

習(xí)題 73

第3章  程序設(shè)計(jì)語言 76

3.1  程序設(shè)計(jì)語言概述 76

3.2  聲明和類型 83

3.3  類型系統(tǒng) 83

3.4  編譯原理 83

3.5  程序設(shè)計(jì)語言的設(shè)計(jì) 89

本章小結(jié) 89

習(xí)題 89

第4章  程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 92

4.1  程序設(shè)計(jì) 92

4.2  程序設(shè)計(jì)方法 92

4.3  基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 101

4.4  事件驅(qū)動程序設(shè)計(jì) 109

本章小結(jié) 110

習(xí)題 110

第5章  算法與復(fù)雜性 112

5.1  算法分析 112

5.2  常用算法 114

5.3  算法描述工具 116

5.4  算法的評價(jià) 118

5.5  算法設(shè)計(jì)策略 119

5.6  分布式算法 119

5.7  可計(jì)算性理論基礎(chǔ) 120

5.8  NP問題 120

5.9  自動機(jī)理論 121

5.10  加密算法 121

5.11  幾何算法 122

5.12  并行算法 123

本章小結(jié) 123

習(xí)題 123

第6章  信息管理 125

6.1  模型與信息系統(tǒng) 125

6.2  數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 126

6.3  關(guān)系數(shù)據(jù)庫 131

6.4  數(shù)據(jù)庫查詢語言SQL 135

6.5  關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 136

6.6  數(shù)據(jù)庫管理 137

6.7  常用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 139

6.8  數(shù)據(jù)庫的新發(fā)展 141

本章小結(jié) 144

習(xí)題 145

第7章  軟件工程 147

7.1  軟件工程 147

7.2  軟件開發(fā)模型 152

7.3  軟件開發(fā)方法 157

7.4  軟件質(zhì)量評價(jià)和保證 160

7.5  軟件復(fù)雜性 162

7.6  軟件項(xiàng)目管理 163

7.7  軟件可靠性 166

7.8  軟件評審 167

7.9  容錯(cuò)軟件技術(shù) 169

7.10  軟件工程環(huán)境 170

本章小結(jié) 173

習(xí)題 174

第8章  操作系統(tǒng) 176

8.1  操作系統(tǒng) 176

8.2  操作系統(tǒng)的發(fā)展 180

8.3  操作系統(tǒng)的分類 183

8.4  操作系統(tǒng)的功能 184

8.5  操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 186

8.6  并發(fā)性 187

8.7  調(diào)度與分派 187

8.8  安全與保護(hù) 187

8.9  文件系統(tǒng) 189

8.10  容錯(cuò) 189

8.11  系統(tǒng)性能評價(jià) 190

8.12  腳本 191

8.13  主流操作系統(tǒng) 191

8.14  操作系統(tǒng)的新發(fā)展 194

本章小結(jié) 195

習(xí)題 195

第9章  網(wǎng)絡(luò)計(jì)算 197

9.1  通信與組網(wǎng) 197

9.2  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 201

9.3  Internet和TCP/IP協(xié)議 212

9.4  網(wǎng)絡(luò)管理 218

9.5  移動通信與無線上網(wǎng) 220

9.6  網(wǎng)絡(luò)安全 220

9.7  網(wǎng)格計(jì)算 224

9.8  云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng) 225

9.9  互聯(lián)網(wǎng)+ 227

本章小結(jié) 228

習(xí)題 229

第10章  圖形學(xué)和可視化計(jì)算 231

10.1  圖形學(xué)的基本概念 231

10.2  圖形系統(tǒng) 235

10.3  計(jì)算機(jī)視覺和可視化 236

10.4  圖形用戶界面 237

10.5  圖像通信 238

10.6  幾何建模 238

10.7  計(jì)算機(jī)動畫 238

10.8  虛擬現(xiàn)實(shí) 239

10.9  3D打印 240

本章小結(jié) 240

習(xí)題 241

第11章  人機(jī)交互 242

11.1  人機(jī)交互 242

11.2  多媒體技術(shù) 250

本章小結(jié) 252

習(xí)題 252

第12章  離散結(jié)構(gòu) 254

12.1  離散結(jié)構(gòu)的研究對象及主要內(nèi)容 254

12.2  數(shù)理邏輯 255

12.3  集合論 261

12.4  代數(shù)結(jié)構(gòu) 267

12.5  圖論 270

12.6  離散概率 274

本章小結(jié) 275

習(xí)題 275

第13章  數(shù)值計(jì)算科學(xué) 278

13.1  高性能計(jì)算 278

13.2  數(shù)值分析 279

13.3  運(yùn)籌學(xué) 280

13.4  數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)模擬 281

本章小結(jié) 282

習(xí)題 282

第14章  智能系統(tǒng) 284

14.1  人工智能系統(tǒng) 284

14.2  知識表示及推理 288

14.3  搜索技術(shù) 292

14.4  自然語言處理 292

14.5  計(jì)算智能 294

14.6  機(jī)器學(xué)習(xí) 296

14.7  智能技術(shù) 297

14.8  大數(shù)據(jù)分析 298

本章小結(jié) 298

習(xí)題 299

第15章  社會和職業(yè)問題 300

15.1  計(jì)算的社會背景 300

15.2  計(jì)算機(jī)與道德 301

15.3  基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)與責(zé)任 303

15.4  知識產(chǎn)權(quán) 304

15.5  隱私與公民自由 306

15.6  計(jì)算機(jī)犯罪 307

15.7  團(tuán)隊(duì)合作 308

15.8  哲學(xué)框架 310

本章小結(jié) 310

習(xí)題 311

參考文獻(xiàn) 313