目 錄
第1章 計算機與計算思維基礎 1
1.1 計算機概述 1
1.1.1 早期的計算機 1
1.1.2 近代計算機 3
1.1.3 現(xiàn)代計算機 4
1.1.4 計算機的發(fā)展 5
1.1.5 計算機的特點 7
1.1.6 計算機的分類 8
1.1.7 計算機的發(fā)展趨勢 10
1.1.8 下一代計算機的發(fā)展方向 10
1.2 信息社會和計算思維 11
1.2.1 信息社會和數(shù)字經(jīng)濟 12
1.2.2 計算思維概述 14
1.3 計算機和信息技術的應用 18
習題1 22
第2章 計算機數(shù)字化基礎 24
2.1 “0/1思維”的硬件基礎 24
2.1.1 邏輯運算與電路實現(xiàn) 25
2.1.2 邏輯運算和門電路 26
2.1.3 二進制加法器的實現(xiàn) 28
2.1.4 計算機為什么選擇二進制 29
2.2 符號化與編碼——計算機用“0/1”表達世界 30
2.3 計算機和數(shù)制 33
2.3.1 數(shù)制系統(tǒng)基礎 33
2.3.2 二進制 34
2.3.3 數(shù)制之間的轉換 35
2.4 數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼 37
2.4.1 整數(shù)編碼 38
2.4.2 實數(shù)編碼 40
2.5 文字的數(shù)字化處理 43
2.5.1 西文字符的編碼 43
2.5.2 中文字符的編碼 45
2.5.3 字符的編碼處理過程 50
2.6 聲像的數(shù)字化處理 52
2.6.1 音頻轉換 52
2.6.2 圖像的數(shù)字化處理 54
2.6.3 視頻的數(shù)字化處理 55
習題2 56
第3章 計算機硬件基礎 59
3.1 計算機系統(tǒng)概述 59
3.2 計算機硬件系統(tǒng)的組成結構 60
3.3 運算器、控制器和中央處理器 61
3.3.1 運算器和控制器 61
3.3.2 中央處理器 62
3.4 存儲器 67
3.4.1 存儲器的基本概念 67
3.4.2 存儲器的類型 67
3.4.3 存儲器的分級存儲體系 67
3.4.4 內(nèi)存 68
3.4.5 寄存器和高速緩沖存儲器 70
3.4.6 CMOS存儲器 71
3.4.7 內(nèi)存儲器 72
3.4.8 外存儲器 73
3.5 輸入設備 78
3.6 輸出設備 82
3.6.1 顯示系統(tǒng) 82
3.6.2 打印機 85
3.6.3 具有輸入、輸出兩種功能的計算機外設 86
3.7 總線與接口 87
3.7.1 總線的類型和指標 87
3.7.2 接口 88
3.8 微機總線和主板 90
3.8.1 微機總線的發(fā)展 90
3.8.2 微機主板 91
習題3 93
第4章 計算機軟件基礎 96
4.1 軟件概述和發(fā)展歷程 96
4.1.1 軟件概述 96
4.1.2 軟件發(fā)展歷程 97
4.2 系統(tǒng)軟件和應用軟件 99
4.2.1 系統(tǒng)軟件 99
4.2.2 應用軟件 102
4.3 多媒體軟件技術 104
4.3.1 多媒體信息壓縮技術 104
4.3.2 常見的多媒體文件類型 105
4.3.3 多媒體軟件 107
4.3.4 超文本、超媒體 107
4.4 計算機編程基礎 108
4.4.1 計算機語言的發(fā)展 108
4.4.2 軟件生成的過程和執(zhí)行方式 111
4.4.3 編程語言的系統(tǒng)思維 112
4.5 Python編程基礎 118
4.5.1 Python編程環(huán)境 119
4.5.2 數(shù)據(jù)類型、變量、表達式和賦值語句 120
4.5.3 程序語句 124
4.5.4 函數(shù) 129
4.5.5 在Python中引用擴展庫函數(shù) 130
習題4 133
第5章 操作系統(tǒng)基礎 136
5.1 操作系統(tǒng)概述 136
5.2 操作系統(tǒng)的類型 139
5.3 操作系統(tǒng)的功能 142
5.4 文件系統(tǒng) 146
5.4.1 文件系統(tǒng)簡介 146
5.4.2 文件夾和路徑 148
5.5 DOS操作系統(tǒng) 150
5.6 Windows操作系統(tǒng) 156
5.6.1 Windows操作系統(tǒng)的特點 156
5.6.2 程序管理 157
5.6.3 文件管理 162
5.6.4 磁盤管理 167
5.6.5 設備管理 170
5.6.6 常用程序 172
習題5 174
第6章 計算機網(wǎng)絡基礎 178
6.1 計算機網(wǎng)絡 178
6.1.1 計算機網(wǎng)絡概述 179
6.1.2 計算機網(wǎng)絡的發(fā)展 179
6.2 網(wǎng)絡拓撲結構、網(wǎng)絡類型和網(wǎng)絡協(xié)議 181
6.2.1 網(wǎng)絡拓撲結構 181
6.2.2 網(wǎng)絡類型 183
6.2.3 網(wǎng)絡協(xié)議 185
6.3 網(wǎng)絡硬件和網(wǎng)絡結構 188
6.3.1 網(wǎng)絡硬件 188
6.3.2 網(wǎng)絡結構 191
6.4 互聯(lián)網(wǎng)及其應用基礎 193
6.4.1 IP地址 194
6.4.2 子網(wǎng)掩碼 195
6.4.3 網(wǎng)關 196
6.4.4 域名系統(tǒng) 197
6.4.5 Internet的接入方式 198
6.4.6 在Windows中創(chuàng)建互聯(lián)網(wǎng)連接 199
6.4.7 常用網(wǎng)絡命令 202
6.4.8 訪問互聯(lián)網(wǎng) 203
6.5 新媒體信息技術基礎 208
6.5.1 播客 208
6.5.2 博客和微博 209
6.5.3 微信 210
6.6 簡單的Python聊天程序設計 212
習題6 215
第7章 算法思維基礎 217
7.1 Raptor編程基礎 217
7.1.1 Raptor安裝和操作 217
7.1.2 數(shù)據(jù)類型、變量、常量、表達式和系統(tǒng)函數(shù) 219
7.1.3 用輸入、輸出、賦值和條件語句設計簡單流程圖 221
7.1.4 Raptor流程圖的運行 224
7.1.5 流程圖的編輯、修改和標注 226
7.1.6 數(shù)組和循環(huán)程序設計 228
7.1.7 子圖和子程序 232
7.2 窮舉法 235
7.3 遞推法 237
7.4 迭代法 238
7.5 遞歸法 238
7.6　分治法 244
7.7　貪心法 246
7.8 排序法 248
7.8.1　冒泡法 248
7.8.2　選擇法 250
7.9 查找法 252
7.9.1 順序查找法 252
7.9.2 二分查找法 253
習題7 255
第8章 云計算和大數(shù)據(jù)基礎 256
8.1 云計算基礎 256
8.1.1 云計算的概念 256
8.1.2 計算模式演化和云計算的發(fā)展 258
8.1.3 云計算的特征、服務模式和類型 262
8.1.4 云計算的主要技術 266
8.2 VirtualBox虛擬機及應用 269
8.2.1 虛擬機及虛擬化軟件概述 269
8.2.2 VirtualBox虛擬機軟件安裝 270
8.2.3 用VirtualBox創(chuàng)建虛擬機 271
8.3 Linux基礎 277
8.3.1 Linux磁盤文件結構 277
8.3.2 用戶管理 278
8.3.3 目錄操作 283
8.3.4 文件操作 285
8.4 大數(shù)據(jù)基礎 287
8.4.1 大數(shù)據(jù)技術概述 287
8.4.2 在虛擬機中安裝Java 290
8.4.3 在虛擬機中安裝Hadoop 293
8.4.4 在VirtualBox中復制虛擬機 296
8.4.5 Hadoop獨立模式 297
8.4.6 Hadoop偽分布模式 299
8.4.7 Hadoop完全分布模式 303
習題8 312
第9章 信息安全基礎 314
9.1 信息安全概述 314
9.1.1 信息安全的概念 314
9.1.2 常見信息安全問題 316
9.1.3 信息安全的演化 316
9.2 計算機病毒 318
9.2.1 計算機病毒的基本知識 318
9.2.2 計算機病毒的寄生方式和類型 319
9.2.3 計算機病毒的傳染 321
9.2.4 計算機病毒的防治策略 322
9.3 信息安全技術 323
9.3.1 信息加密技術 323
9.3.2 信息認證技術 324
9.3.3 信息安全協(xié)議 325
9.4 網(wǎng)絡空間安全 326
9.4.1 網(wǎng)絡空間安全概述 326
9.4.2 網(wǎng)絡空間安全的主要威脅 328
9.4.3 網(wǎng)絡空間安全的主要技術 333
9.5 信息安全的法規(guī)和道德 338
9.5.1 信息安全的法規(guī) 338
9.5.2 網(wǎng)絡行為的道德規(guī)范 340
習題9 340
參考文獻 342