計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答

內(nèi)容概要

　　《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》以簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言，首先介紹了計(jì)算機(jī)科學(xué)的概念以及計(jì)算的發(fā)展歷史，然后分別介紹了計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支，包括算法、程序設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、計(jì)算機(jī)硬件、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、分布式計(jì)算，以及關(guān)于使用計(jì)算機(jī)技術(shù)的道德問(wèn)題等。為學(xué)生今后深入學(xué)習(xí)其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在每一章末尾還提供了大量的復(fù)習(xí)題，有利于學(xué)生鞏固所學(xué)的知識(shí)，并且在《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》附錄中給出了所有復(fù)習(xí)題的答案。為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了方便。因此，《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》不僅非常適合用作高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)的基礎(chǔ)課教材，而且也是有興趣了解計(jì)算機(jī)科學(xué)的相關(guān)讀者的參考用書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

作者：（美國(guó)）雷諾茲（Carl Reynolds） （美國(guó)）泰曼（Paul Tymann） 譯者：陳宗斌 等Carl Reynolds，在羅徹斯特理工學(xué)院（RIT）的計(jì)算機(jī)科學(xué)系講授數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)以及程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言理論方面的課程。他在大學(xué)任教10年，其中有4年涉及計(jì)算機(jī)行業(yè)。在來(lái)到RIT之前，Reynolds在計(jì)算機(jī)行業(yè)花了19年的時(shí)間致力于提高硬件和軟件供應(yīng)商的技術(shù)和培訓(xùn)能力，其中有6年的時(shí)間是與道瓊斯工業(yè)制造商一起創(chuàng)建用于機(jī)器控制的專家系統(tǒng)。他感興趣的主題包括遺傳算法、專家系統(tǒng)和圖像處理。Paul Tymann，是羅徹斯特理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)系的教授和系主任。他講授基本和高級(jí)程序設(shè)計(jì)技術(shù)有超過(guò)15年的經(jīng)驗(yàn)。最近，他參與了RIT的一種新型的生物信息程序的開(kāi)發(fā)。在進(jìn)入學(xué)術(shù)界之前，Tymann，教授在為銷(xiāo)售點(diǎn)終端開(kāi)發(fā)控制軟件的行業(yè)中工作。在過(guò)去5年，他一直在生物信息領(lǐng)域中工作，并且完成了羅徹斯特與羅格斯大學(xué)的聯(lián)合軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。

書(shū)籍目錄

第1章 計(jì)算機(jī)科學(xué)簡(jiǎn)介1.1 什么是計(jì)算機(jī)科學(xué)1.2 計(jì)算的發(fā)展歷史1.3 路標(biāo)復(fù)習(xí)題第2章 算法2.1 算法的定義2.2 示例——設(shè)計(jì)樓梯2.3 示例——求最大公約數(shù)2.4 利用偽代碼表示算法2.5 表征算法2.6 分析算法2.6.1 插入排序——增長(zhǎng)級(jí)為n2的示例——@(n2)2.6.2 歸并排序——增長(zhǎng)級(jí)為n(1gn)的示例——@(n1gn)2.6.3 折半查找——增長(zhǎng)級(jí)為(1gn)的示例——@(1gn)2.6.4 難以處理的問(wèn)題2.7 作為技術(shù)的算法2.8 計(jì)算的形式化模型2.9 邱奇一圖靈論題(Church-Turingthesis)2.10 無(wú)法解決的問(wèn)題2.11 小結(jié)復(fù)習(xí)題第3章 計(jì)算機(jī)組織結(jié)構(gòu)3.1 馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)3.2 數(shù)據(jù)表示3.3 計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)3.4 整數(shù)數(shù)據(jù)格式3.5 實(shí)數(shù)格式3.6 字符格式3.7 CPU／ALU3.8 指令集3.9 存儲(chǔ)器3.10 輸入和輸出(I／O)3.11 小結(jié)復(fù)習(xí)題第4章 軟件4.1 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展史4.2 編譯器和解釋器4.3 虛擬機(jī)4.4 過(guò)程式程序設(shè)計(jì)4.5 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)4.6 腳本語(yǔ)言4.7 函數(shù)式語(yǔ)言4.8 語(yǔ)言設(shè)計(jì)4.9 語(yǔ)言的語(yǔ)法和語(yǔ)義4.10 小結(jié)復(fù)習(xí)題第5章 Java程序設(shè)計(jì)5.1 簡(jiǎn)介5.2 Java類型5.3 數(shù)組5.4 Java運(yùn)算符5.5 Java標(biāo)識(shí)符5.6 基本控制結(jié)構(gòu)5.6.1 if5.6.2 for5.6.3 while5.6.4 do-whiIe5.6.5 switch5.7 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)5.8 類和對(duì)象5.9 對(duì)象狀態(tài)和行為5.10繼承5.11 實(shí)例、靜態(tài)變量和方法5.12 多態(tài)性5.13 接口5.14 錯(cuò)誤處理5.15 輸入和輸出5.16 Scanner類5.17 PrintWriter類5.18 小結(jié)復(fù)習(xí)題第6章 操作系統(tǒng)6.1 硬件的能力6.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展史6.2.1 批處理作業(yè)6.2.2 多道程序設(shè)計(jì)(20世紀(jì)60年代中期)6.2.3 分時(shí)(20世紀(jì)70年代和80年代)6.3 從單用戶操作系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)6.4 多處理器操作系統(tǒng)6.5 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)6.6 嵌人式系統(tǒng)6.7 輸入和輸出管理6.7.1 程控I／O6.7.2 中斷驅(qū)動(dòng)的I／O6.7.3 直接內(nèi)存訪問(wèn)6.7.4 存儲(chǔ)器映射的I／O6.8 進(jìn)程和調(diào)度6.9 線程6.10 同步6.11 信號(hào)6.12 管程6.13 死鎖6.13.1 預(yù)防死鎖6.13.2 避免死鎖6.13.3 檢測(cè)死鎖6.13.4 死鎖恢復(fù)6.14 調(diào)度6.14.1 先來(lái)先服務(wù)(FCFs)6.14.2 最短作業(yè)優(yōu)先(SJF)6.14.3 最短剩余作業(yè)優(yōu)先(SRJF)6.14.4 輪詢(RR)6.14.5 基于優(yōu)先級(jí)6.14.6 多級(jí)隊(duì)列6.14.7 多級(jí)反饋隊(duì)列6.15 存儲(chǔ)器管理6.16 多道程序設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)器管理6.17 分時(shí)與交換6.18 虛擬內(nèi)存6.18.1 分頁(yè)6.18.2 使用分頁(yè)的虛擬內(nèi)存6.18.3 虛擬內(nèi)存的問(wèn)題和解決方案6.18.4 頁(yè)替換算法6.19 文件系統(tǒng)6.19.1 文件類型6.19.2 文件系統(tǒng)單元6.19.3 目錄和目錄項(xiàng)6.19.4 文件空間分配6.19.5 日志文件系統(tǒng)6.20 小結(jié)復(fù)習(xí)題第7章 聯(lián)網(wǎng)第8章 數(shù)據(jù)庫(kù)第9章 社會(huì)問(wèn)題附錄——復(fù)習(xí)題答案

章節(jié)摘錄

插圖：Coolossus還具有有限的可編程能力。當(dāng)盟軍于1942年侵入北非時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)用于幫助炮兵瞄準(zhǔn)目標(biāo)的射表關(guān)閉了。這導(dǎo)致他們申請(qǐng)新的彈道表，其能力并不僅限于計(jì)算它們。John Mauchly和J.Presper Eckert利用這個(gè)機(jī)會(huì)提議開(kāi)發(fā)電子式高速電子管計(jì)算機(jī)。在給定機(jī)器中的電子管數(shù)量的條件下，即使許多專家預(yù)測(cè)它只能在不停機(jī)的情況下運(yùn)行5分鐘的時(shí)間，他們也能夠獲得資金來(lái)建造該機(jī)器。在保密的情況下，他們于1943年春天開(kāi)始致力于建造該機(jī)器，并于1946年完成了他們?cè)谶@臺(tái)機(jī)器上的工作。他們的成果就是ENIAC（Electronic Numeical Integrator Analyzerand Computer，電子數(shù)字積分器和計(jì)算機(jī)），這臺(tái)機(jī)器重達(dá)30噸，并且是使用17468根電子管和6000個(gè)開(kāi)關(guān)建造的。該機(jī)器比當(dāng)時(shí)建造的任何機(jī)器都要快1000倍以上。與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)不同，為ENIAC重新編程需要在機(jī)器中重新連接基本電路。ENIAC宣告了計(jì)算機(jī)時(shí)代的來(lái)臨。在ENIAC開(kāi)始工作后不久，Mauchly和Eckert組建了ECC（Electronic Control Cm·poration，電子控制公司），并接到了政府的合同，為人口統(tǒng)計(jì)局設(shè)計(jì)并建造一臺(tái)計(jì)算機(jī)。ECC陷入了財(cái)務(wù)困境，因此把它的專利賣(mài)給了雷明頓蘭德公司（Remington RandCorporation），并隨之成為它的雇員。1951年，雷明頓蘭德公司把UNIVAC（Universal Automatic Cornputer，通用自動(dòng)計(jì)算機(jī)）交付給人口統(tǒng)計(jì)局。UNIVAC是當(dāng)時(shí)速度最快的計(jì)算機(jī)，并且是只用于商業(yè)的通用計(jì)算機(jī)。它只包含5000根電子管，并且比它的前一個(gè)版本更緊湊。UNIV.AC計(jì)算機(jī)賣(mài)給了政府機(jī)構(gòu)、AC尼爾森公司（一家從事市場(chǎng)研究的公司）和美國(guó)保德信保險(xiǎn)公司（Prudentim Insurance）。到1957年，雷明頓蘭德公司已經(jīng)賣(mài)出了40多臺(tái)機(jī)器。使UNIVAC最出名的可能是CBS使用它來(lái)預(yù)測(cè)1952年總統(tǒng)選舉的結(jié)果。民意調(diào)查預(yù)測(cè)阿德萊·史蒂文森（AdalaiStevenson）將以壓倒性的優(yōu)勢(shì)擊敗德懷特·D.艾森豪威爾（DwightD.Eisenhower）當(dāng)選總統(tǒng)。不過(guò)，UNIVAC早期回饋的分析顯示艾森豪威爾顯然將成為勝利者。Newscasters Walter Cronkite和Charles Collingwood對(duì)計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)的有效性提出了質(zhì)疑，因此他們推遲到很晚才公布UNIVAC的預(yù)測(cè)結(jié)果。多年來(lái)，Mauchly和Eckert都被認(rèn)為是電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明者。事實(shí)上，他們是在1947年為他們的工作申請(qǐng)并收到專利權(quán)。在收購(gòu)了ECC之后，雷明頓蘭德公司擁有其專-利的所有權(quán)，并從建造計(jì)算機(jī)的公司收取專利權(quán)使用費(fèi)。在由lIoneywell拒絕支付專利權(quán)使用費(fèi)而引發(fā)的一場(chǎng)法律戰(zhàn)爭(zhēng)中，法官裁決原始專利權(quán)無(wú)效。他之所以做出了使專利權(quán)無(wú)效的決定，這部分是基于以下事實(shí)：Mauchly于1941年訪問(wèn)了John Atanasoff的實(shí)驗(yàn)室，并使用了他在訪問(wèn)期間獲得的知識(shí)來(lái)建造ENIAC。這場(chǎng)訴訟的結(jié)果在法律上把John Atanasoff確定為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)明者。在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，計(jì)算機(jī)的商業(yè)開(kāi)發(fā)在不斷延續(xù)，導(dǎo)致了許多新機(jī)器的開(kāi)發(fā)，

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《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》由清華大學(xué)出版社出版。

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