本書依據(jù)浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革和實(shí)踐基礎(chǔ)編寫而成。本書圍繞相關(guān)數(shù)據(jù)和處理方法，通過計(jì)算系統(tǒng)、計(jì)算基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)表示、算法基礎(chǔ)、語言和程序、數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)及先進(jìn)計(jì)算等內(nèi)容，以計(jì)算系統(tǒng)的全新視角介紹計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。本書較為全面地介紹了各種類型的數(shù)據(jù)及其處理方法。本書的目標(biāo)仍然是讓讀者系統(tǒng)地、全面地理解計(jì)算機(jī)及其科學(xué)基礎(chǔ)，理解計(jì)算機(jī)的計(jì)算對(duì)象，以及計(jì)算機(jī)能夠做什么、不能做什么、如何做到等，讓讀者站在一個(gè)新的高度去認(rèn)識(shí)作為科學(xué)的計(jì)算機(jī)學(xué)科和作為工具的計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，領(lǐng)略計(jì)算機(jī)科學(xué)的無窮魅力。本書有配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，以幫助讀者通過自主學(xué)習(xí)提升使用計(jì)算機(jī)的技能。本書為教師和學(xué)生提供相關(guān)教案、習(xí)題參考答案以及書中用到的數(shù)據(jù)文件，可以在華信教育資源網(wǎng)的相關(guān)網(wǎng)頁中進(jìn)行下載。本書既可以作為大學(xué)本科的計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)課程的教材，也可以作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的導(dǎo)論課教材，也希望能夠?yàn)楦媪私庥?jì)算機(jī)及計(jì)算系統(tǒng)的讀者所參考。
前 言
幾年前，我在一次全國性的計(jì)算機(jī)教學(xué)研討會(huì)上提出了個(gè)人的觀點(diǎn)，應(yīng)該客觀地分析相關(guān)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的學(xué)生群體，他們是互聯(lián)網(wǎng)的原住民：他們對(duì)計(jì)算機(jī)、信息和技術(shù)的認(rèn)知程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出他們的父輩，因?yàn)樗麄円怀錾蜕钤谛畔⑸鐣?huì)。今天看來，這個(gè)觀點(diǎn)仍然是保守了，他們是信息社會(huì)的真正的推動(dòng)者。今天這一代人，生活、學(xué)習(xí)、工作自然而然地與計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)密切聯(lián)系在一起，就像我們這一代和電視機(jī)聯(lián)系在一起一樣。
回到本書書名的構(gòu)想。
本書的讀者對(duì)機(jī)器（硬件）具有本能的認(rèn)知，對(duì)APP（Application，應(yīng)用程序）更有天然的親和力，這幾年發(fā)展極為迅速的大數(shù)據(jù)（Big Data）更是膾炙人口，他們已經(jīng)耳熟能詳。因此，我們需要站在一個(gè)新的角度看待本書的讀者，需要給他們一個(gè)適合當(dāng)下信息社會(huì)發(fā)展特點(diǎn)的視角，與他們分享相關(guān)的知識(shí)和技術(shù)。毫無疑問，數(shù)據(jù)與計(jì)算是主題。盡管過去計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)也一直討論數(shù)據(jù)與計(jì)算，只是沒有像今天的形勢所要求的那樣必須給出一個(gè)清晰的路線圖和系統(tǒng)性的介紹。幾年前，我在浙江大學(xué)竺可楨（浙江大學(xué)歷史上最具影響的校長，19361949）學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)中就進(jìn)行了相關(guān)嘗試，因此本書也是教學(xué)過程的體會(huì)和總結(jié)，希望對(duì)使用本書的教師和學(xué)生們有所幫助。
科學(xué)的精神就在于知道是什么、為什么以及如何做到，不需贅述的是，作為一門學(xué)科，計(jì)算機(jī)學(xué)科與數(shù)學(xué)、物理差不多，盡管學(xué)習(xí)它們并不意味著就以此為職業(yè)，但你們已經(jīng)無從選擇：計(jì)算機(jī)或者與計(jì)算機(jī)相關(guān)的產(chǎn)品將伴隨你們成長，將成為你們新一代不可或缺的工具，甚至成為你們的一個(gè)不可或缺的器官。因此，你們需要掌握計(jì)算科學(xué)的相關(guān)知識(shí)，使得計(jì)算機(jī)這個(gè)工具能夠發(fā)揮更有效的作用。
盡管本書目標(biāo)是明確的，但要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)絕非易事：現(xiàn)在人人都是計(jì)算機(jī)方面的專家，很多人對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)是不同的。為了適合教學(xué)，本書在教學(xué)內(nèi)容的編排上做了較大幅度的調(diào)整，以計(jì)算機(jī)是數(shù)據(jù)的載體，計(jì)算機(jī)是計(jì)算的核心為主線，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)是計(jì)算的對(duì)象，而數(shù)據(jù)的抽象表達(dá)、組織與存儲(chǔ)、傳輸與交換和作為資源使用是計(jì)算的目標(biāo)，也是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)這些功能的方法。
本書應(yīng)該具有基礎(chǔ)性課程所具有的知識(shí)體系的基本穩(wěn)定性。盡管計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，人們每天都在使用它，每天都在談?wù)撍�，好像每天都有令人耳目一新的新的技術(shù)，實(shí)際上它的科學(xué)基礎(chǔ)并沒有變，至少在可預(yù)見的未來也不會(huì)有多大變化。計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)就是數(shù)制、邏輯、體系、數(shù)據(jù)組織和表達(dá)、算法、語言、軟件原理等。新技術(shù)，如Web、即時(shí)通信等，都不是新的，新的只是與市場相關(guān)，無關(guān)乎技術(shù)。
希望讀者能夠領(lǐng)會(huì)本書希望傳達(dá)的意思：計(jì)算機(jī)是科學(xué)，也是數(shù)據(jù)處理的工具，而且是一個(gè)不可或缺的科學(xué)工具，計(jì)算機(jī)改變著我們、改變著社會(huì)。好好地了解它吧，它能更好地幫助你！
本書圍繞相關(guān)數(shù)據(jù)和處理方法，通過計(jì)算系統(tǒng)、計(jì)算基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)表示、算法基礎(chǔ)、語言和程序、數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)及先進(jìn)計(jì)算等內(nèi)容，以計(jì)算系統(tǒng)的全新視角介紹計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。計(jì)算系統(tǒng)是指承擔(dān)計(jì)算功能的計(jì)算機(jī)和計(jì)算對(duì)象的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是現(xiàn)實(shí)世界的抽象的表達(dá)，是信息之源。本書較為全面地介紹了各種類型的數(shù)據(jù)及其處理方法。
同許多計(jì)算機(jī)書籍一樣被詬病的是，與前面出版并勘誤過的多個(gè)版本一樣，本書也有各種失誤和錯(cuò)誤，也有很多不完善的地方。如果給自己找理由，則是計(jì)算機(jī)發(fā)展太快，許多概念隨著時(shí)間而改變，我們還不能完全跟上這種改變。前面幾版收到了許多讀者的指正，也真誠希望讀者再次幫助我們糾正書中的各種錯(cuò)誤。再次深謝你們的寬容和幫助。
本書能夠出版并多次修訂（從2002年開始至今已經(jīng)有數(shù)個(gè)版本），得益于浙江大學(xué)中一起教授本課程的各位同事的大力幫助。他們對(duì)書稿中有很多建設(shè)性的建議和批評(píng)，限于時(shí)間限制還不能一一加以修正，將在再版時(shí)全面修訂。抱歉的是，由于人數(shù)太多，限于篇幅不能一一列出他們的名字，但是有幾位老師是本書的最大貢獻(xiàn)者，特別感謝浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)研究中心的現(xiàn)任首席責(zé)任教授許端清老師、責(zé)任教授徐鏡春老師和沈睿老師，是他們的大力支持，本書才得以進(jìn)行修改并出版。計(jì)算機(jī)學(xué)院的章文老師和馮曉霞老師仔細(xì)閱讀了原稿，糾正了很多錯(cuò)誤，也提出了很多很好的建議。
本書為任課教師提供配套的教學(xué)資源（包含電子教案、習(xí)題參考答案、書中用到的數(shù)據(jù)文件），需要者可登錄華信教育資源網(wǎng)站（http://www.hxedu.com.cn），注冊之后進(jìn)行免費(fèi)下載。
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