上篇計 算 思 維
第1章計算思維與計算機31.1計算思維概述3
1.1.1計算思維的定義3
1.1.2計算思維的過程4
1.1.3計算思維的特征4
1.2計算思維的應(yīng)用5
1.2.1計算思維在生活中的應(yīng)用5
1.2.2計算思維在其他學(xué)科上的應(yīng)用6
1.3計算機概述8
1.3.1計算工具的發(fā)展8
1.3.2現(xiàn)代計算機的理論基礎(chǔ)10
1.3.3現(xiàn)代計算機的基本框架和特點10
1.3.4現(xiàn)代計算機的發(fā)展11
1.3.5計算機的發(fā)展趨勢13
1.3.6計算機的應(yīng)用15
1.4人工智能時代下的計算思維17
1.4.1人工智能簡介17
1.4.2人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域17
1.4.3人工智能時代的挑戰(zhàn)22
1.4.4人工智能與計算思維22
1.5本章小結(jié)23
1.6習(xí)題24
第2章計算機的信息表示25
2.1進(jìn)位記數(shù)制25
2.1.1數(shù)制的基本概念25
2.1.2基數(shù)25
2.1.3位權(quán)25
2.2常見的各種數(shù)制及轉(zhuǎn)換26
2.2.1十進(jìn)制26
2.2.2二進(jìn)制26
2.2.3八進(jìn)制和十六進(jìn)制27
2.2.4不同進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換27
2.3二進(jìn)制及其運算29
2.3.1計算機中的數(shù)據(jù)單位30
2.3.2二進(jìn)制的算術(shù)運算30
2.3.3二進(jìn)制的邏輯運算31
2.4數(shù)值在計算機中的表示31
2.4.1整數(shù)在計算機中的表示31
2.4.2實數(shù)在計算機中的表示32
2.5文本在計算機中的表示33
2.5.1鍵盤上的符號34
2.5.2中文字符35
2.5.3擴展符號Unicode編碼37
2.6圖像在計算機中的表示37
2.6.1圖像的種類38
2.6.2圖像的數(shù)字化過程38
2.6.3圖像的基本屬性41
2.6.4圖像格式41
2.7聲音在計算機中的表示42
2.7.1聲音的數(shù)字化42
2.7.2音頻的技術(shù)指標(biāo)43
2.8本章小結(jié)43
2.9習(xí)題44
第3章計算機系統(tǒng)46
3.1計算機系統(tǒng)概述46
3.1.1計算機的體系結(jié)構(gòu)46
3.1.2計算機系統(tǒng)的組成48
3.2計算機的硬件系統(tǒng)48
3.2.1中央處理器48
3.2.2主存儲器50
3.2.3輔助存儲器52
3.2.4主板53
3.2.5總線與接口55
3.2.6基本輸入設(shè)備56
3.2.7基本輸出設(shè)備56
3.3計算機的軟件系統(tǒng)57
3.3.1指令和程序57
3.3.2程序設(shè)計語言58
3.3.3計算機軟件的分類59
3.4計算機的操作系統(tǒng)60
3.4.1操作系統(tǒng)的定義60
3.4.2操作系統(tǒng)的功能60
3.4.3操作系統(tǒng)的載入64
3.4.4操作系統(tǒng)的分類65
3.5本章小結(jié)67
3.6習(xí)題68
第4章計算機網(wǎng)絡(luò)69
4.1計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)69
4.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展69
4.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的定義和功能70
4.2計算機網(wǎng)絡(luò)的分類71
4.2.1按覆蓋的地域范圍分類72
4.2.2按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類73
4.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備74
4.3.1傳輸介質(zhì)74
4.3.2互聯(lián)設(shè)備75
4.4Internet76
4.4.1Internet的發(fā)展76
4.4.2Internet的工作原理76
4.4.3IP地址與域名78
4.4.4接入方式80
4.5網(wǎng)絡(luò)安全81
4.5.1網(wǎng)絡(luò)安全的定義81
4.5.2網(wǎng)絡(luò)安全面臨的威脅82
4.5.3網(wǎng)絡(luò)安全防范技術(shù)83
4.6計算機網(wǎng)絡(luò)前沿技術(shù)84
4.6.1云計算84
4.6.2物聯(lián)網(wǎng)87
4.6.3區(qū)塊鏈90
4.6.4互聯(lián)網(wǎng) 92
4.7本章小結(jié)93
4.8習(xí)題95
第5章計算思維與算法96
5.1算法的概述96
5.1.1算法的定義和由來96
5.1.2算法的特征97
5.1.3算法的描述97
5.1.4算法的評價99
5.2常用經(jīng)典算法100
5.2.1窮舉算法100
5.2.2貪心算法101
5.2.3遞推算法102
5.2.4遞歸算法103
5.2.5回溯算法104
5.2.6動態(tài)規(guī)劃算法105
5.3排序算法106
5.3.1冒泡排序106
5.3.2選擇排序107
5.3.3快速排序108
5.4查找算法109
5.4.1順序查找109
5.4.2二分查找109
5.4.3插值查找110
5.5本章小結(jié)111
5.6習(xí)題111
下篇Python編程基礎(chǔ)
第6章Python繪圖1156.1走近Python115
6.1.1認(rèn)識Python115
6.1.2安裝Python116
6.1.3運行Python117
6.2Python繪圖120
6.2.1turtle庫語法元素分析121
6.2.2繪制正多邊形122
6.2.3繪制正多邊形花124
6.3Python繪圖實例126
6.3.1繪制美麗的螺旋花126
6.3.2繪制多彩花129
6.3.3繪制顏色填充圖案130
6.4本章小結(jié)131
6.5習(xí)題132
第7章選擇結(jié)構(gòu)135
7.1數(shù)值類型135
7.1.1數(shù)值類型概述135
7.1.2整數(shù)類型135
7.1.3浮點數(shù)類型136
7.1.4復(fù)數(shù)類型137
7.2數(shù)值類型的操作138
7.2.1基本運算138
7.2.2內(nèi)置數(shù)值運算函數(shù)141
7.3輸入和輸出142
7.3.1input()函數(shù)142
7.3.2print（）函數(shù)144
7.3.3格式化輸出145
7.4選擇結(jié)構(gòu)149
7.4.1單分支結(jié)構(gòu)149
7.4.2雙分支結(jié)構(gòu)150
7.4.3多分支結(jié)構(gòu)151
7.4.4選擇結(jié)構(gòu)的嵌套153
7.5本章小結(jié)154
7.6習(xí)題155
第8章循環(huán)結(jié)構(gòu)157
8.1字符串類型157
8.1.1字符串類型的表示157
8.1.2基本的字符串操作159
8.1.3內(nèi)置字符串處理函數(shù)159
8.2組合數(shù)據(jù)類型160
8.2.1組合數(shù)據(jù)類型概述160
8.2.2列表類型及其操作162
8.2.3元組類型及其操作163
8.2.4字典類型及其操作164
8.3range()函數(shù)165
8.4循環(huán)結(jié)構(gòu)166
8.4.1for循環(huán)語句166
8.4.2for循環(huán)實例168
8.4.3while循環(huán)語句169
8.4.4break和continue170
8.4.5猜數(shù)游戲171
8.5random庫的使用173
8.6本章小結(jié)175
8.7習(xí)題176
第9章函數(shù)178
9.1函數(shù)的基本使用178
9.1.1函數(shù)的定義178
9.1.2函數(shù)的調(diào)用過程180
9.1.3函數(shù)實例181
9.2函數(shù)的參數(shù)傳遞183
9.2.1可選參數(shù)和可變參數(shù)183
9.2.2參數(shù)的位置傳遞和名稱傳遞183
9.2.3函數(shù)的返回值184
9.3datetime庫184
9.3.1datetime庫概述185
9.3.2datetime庫解析185
9.4代碼復(fù)用和模塊化設(shè)計186
9.5本章小結(jié)187
9.6習(xí)題188
第10章算法實現(xiàn)189
10.1猜車牌號問題窮舉法189
10.2猜班級人數(shù)問題二分法190
10.30��1背包問題貪心法192
10.4爬樓梯問題遞推法195
10.5漢諾塔問題遞歸法196
10.6湊零錢問題動態(tài)規(guī)劃算法200
10.7短路徑問題廣度優(yōu)先搜索算法201
10.8本章小結(jié)205
10.9習(xí)題206
第11章綜合實例207
11.1Python第三方庫的安裝207
11.1.1pip工具安裝207
11.1.2自定義安裝209
11.1.3文件安裝209
11.2音頻處理210
11.2.1pydub庫210
11.2.2查看音頻文件信息211
11.2.3音頻文件剪輯和拼接212
11.2.4pydub的常見用法213
11.3圖像處理214
11.3.1圖像旋轉(zhuǎn)214
11.3.2圖像縮放215
11.3.3圖像裁剪215
11.4文本詞頻統(tǒng)計217
11.4.1英文詞匯量統(tǒng)計217
11.4.2英文詞頻統(tǒng)計217
11.4.3中文詞頻統(tǒng)計220
11.5網(wǎng)絡(luò)爬蟲222
11.5.1獲取網(wǎng)頁內(nèi)容222
11.5.2處理網(wǎng)頁內(nèi)容223
11.6本章小結(jié)225
11.7習(xí)題226
參考文獻(xiàn)227