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本书是计算机科学概论课程的经典教材，全书对计算机科学做了百科全书式的精彩阐述，充分展现了计算机科学的历史背景、发展历程和新的技术趋势。本书先后介绍信息编码及计算机体系结构的基本原理，操作系统和组网及因特网，算法、程序设计语言及软件工程，数据抽象和数据库，图形学，人工智能，计算理论等内容。第12版将Python程序设计语言方面的介绍纳入了重点章节。
目 录
Chapter 0 Introduction / 绪论 1
0.1 The Role of Algorithms / 算法的作用 2
0.2 The History of Computing / 计算机器的由来 4
0.3 An Outline of Our Study / 学习大纲 9
0.4 The Overarching Themes of Computer Science / 计算机科学的首要主题 11
Chapter 1 Data Storage / 数据存储 19
1.1 Bits and Their Storage / 位和位存储 20
1.2 Main Memory / 主存储器 26
1.3 Mass Storage / 海量存储器 29
1.4 Representing Information as Bit Patterns / 用位模式表示信息 34
*1.5 The Binary System / 二进制系统 40
*1.6 Storing Integers / 整数的存储 46
*1.7 Storing Fractions / 小数的存储 52
*1.8 Data and Programming / 数据与程序设计 57
*1.9 Data Compression / 数据压缩 63
*1.10 Communication Errors / 通信差错 69
Chapter 2 Data Manipulation / 数据操控 81
2.1 Computer Architecture / 计算机体系结构 82
2.2 Machine Language / 机器语言 85
2.3 Program Execution / 程序执行 91
*2.4 Arithmetic/Logic Instructions / 算术/逻辑指令 98
*2.5 Communicating with Other Devices / 与其他设备通信 103
*2.6 Programming Data Manipulation / 数据操控编程 108
*2.7 Other Architectures / 其他体系结构 117
Chapter 3 Operating Systems / 操作系统 127
3.1 The History of Operating Systems / 操作系统的历史 128
3.2 Operating System Architecture / 操作系统的体系结构 132
3.3 Coordinating the Machine’s Activities / 协调机器的活动 140
*3.4 Handling Competition Among Processes / 处理进程间的竞争 143
3.5 Security / 安全性 148
Chapter 4 Networking and the Internet / 组网及因特网 157
4.1 Network Fundamentals / 网络基础 158
4.2 The Internet / 因特网 167
4.3 The World Wide Web / 万维网 176
*4.4 Internet Protocols / 因特网协议 185
4.5 Security / 安全性 191
Chapter 5 Algorithms / 算法 205
5.1 The Concept of an Algorithm / 算法的概念 206
5.2 Algorithm Representation / 算法的表示 209
5.3 Algorithm Discovery / 算法的发现 216
5.4 Iterative Structures / 迭代结构 222
5.5 Recursive Structures / 递归结构 233
5.6 Efficiency and Correctness / 效率和正确性 241
Chapter 6 Programming Languages / 程序设计语言 259
6.1 Historical Perspective / 历史回顾 260
6.2 Traditional Programming Concepts / 传统的程序设计概念 268
6.3 Procedural Units / 过程单元 280
6.4 Language Implementation / 语言实现 288
6.5 Object-Oriented Programming / 面向对象程序设计 296
*6.6 Programming Concurrent Activities / 程序设计并发活动 303
*6.7 Declarative Programming / 说明性程序设计 306
Chapter 7 Software Engineering / 软件工程 319
7.1 The Software Engineering Discipline / 软件工程学科 320
7.2 The Software Life Cycle / 软件生命周期 322
7.3 Software Engineering Methodologies / 软件工程方法学 326
7.4 Modularity / 模块化 329
7.5 Tools of the Trade / 行业工具 336
7.6 Quality Assurance / 质量保证 344
7.7 Documentation / 文档 348
7.8 The Human-Machine Interface / 人机界面 349
7.9 Software Ownership and Liability / 软件所有权和责任 352
Chapter 8 Data Abstractions / 数据抽象 361
8.1 Basic Data Structures / 基本数据结构 362
8.2 Related Concepts / 相关概念 365
8.3 Implementing Data Structures / 数据结构的实现 368
8.4 A Short Case Study / 一个简短的案例 382
8.5 Customized Data Types / 定制的数据类型 387
8.6 Classes and Objects / 类和对象 391
*8.7 Pointers in Machine Language / 机器语言中的指针 393
Chapter 9 Database Systems / 数据库系统 403
9.1 Database Fundamentals / 数据库基础 404
9.2 The Relational Model / 关系模型 409
*9.3 Object-Oriented Databases / 面向对象数据库 420
*9.4 Maintaining Database Integrity / 维护数据库的完整性 422
*9.5 Traditional File Structures / 传统的文件结构 426
9.6 Data Mining / 数据挖掘 434
9.7 Social Impact of Database Technology / 数据库技术的社会影响 436
Chapter 10 Computer Graphics / 计算机图形学 445
10.1 The Scope of Computer Graphics / 计算机图形学的范围 446
10.2 Overview of 3D Graphics / 3D图形概述 448
10.3 Modeling / 建模 449
10.4 Rendering / 渲染 457
*10.5 Dealing with Global Lighting / 处理全局照明 468
10.6 Animation / 动画 471
Chapter 11 Artificial Intelligence / 人工智能 479
11.1 Intelligence and Machines / 智能与机器 480
11.2 Perception / 感知 485
11.3 Reasoning / 推理 491
11.4 Additional Areas of Research / 其他研究领域 502
11.5 Artificial Neural Networks / 人工神经网络 507
11.6 Robotics / 机器人学 514
11.7 Considering the Consequences / 后果的思考 517
Chapter 12 Theory of Computation / 计算理论 527
12.1 Functions and Their Computation / 函数及其计算 528
12.2 Turing Machines / 图灵机 530
12.3 Universal Programming Languages / 通用程序设计语言 534
12.4 A Noncomputable Function / 一个不可计算的函数 540
12.5 Complexity of Problems / 问题的复杂性 544
*12.6 Public-Key Cryptography / 公钥密码学 553
Appendixes 563
A ASCII / ASCII码 565
B Circuits to Manipulate Two’s Complement Representations / 用于处理二进制补码表示的电路 566
C A Simple Machine Language / 一种简单的机器语言 569
D High-Level Programming Languages / 高级程序设计语言 571
E The Equivalence of Iterative and Recursive Structures /迭代结构与递归结构的等价性 573
F Answers to Questions & Exercises / 问题与练习答案 575
