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第一章 概述1

1.1 计算学科及其研究内容1

1.1.1 计算学科的研究领域2

1.1.2 计算学科的3个重要过程5

1.1.3 计算学科及其研究内容6

1.2 计算的本质与计算机系统7

1.2.1 计算的本质7

1.2.2 图灵机与冯·诺依曼型计算机8

1.2.3 计算机系统的组成与操作系统虚拟机10

1.3 计算机软件的核心概念12

1.3.1 算法12

1.3.2 数据结构15

1.3.3 程序和程序设计语言16

1.3.4 计算机软件技术概述20

1.4 软件工程与软件工程模型21

1.4.1 软件与软件开发的特点21

1.4.2 软件工程22

1.4.3 软件过程23

1.4.4 瀑布模型24

1.5 软件开发方法与技术25

1.5.1 结构化方法的核心问题25

1.5.2 结构化设计26

1.5.3 结构化实现28

1.5.4 结构化方法的优点及问题29

1.5.5 面向对象方法的产生及要点29

1.5.6 面向对象的基本概念30

1.5.7 面向对象的软件开发过程32

1.5.8 面向对象方法的特点35

本章小结37

习题一37

第二章 数据结构与算法39

2.1 数据结构概述39

2.1.1 基本概念和术语39

2.1.2 算法及其描述41

2.2 线性表45

2.2.1 线性表的定义及基本操作45

2.2.2 线性表的顺序表示和实现46

2.2.3 顺序表应用举例51

2.2.4 线性表的链式表示与实现56

2.2.5 链式表应用举例70

2.3 栈和队列75

2.3.1 栈的定义及基本操作75

2.3.2 栈的顺序存储结构76

2.3.3 栈的链式存储结构79

2.3.4 栈的应用举例81

2.3.5 队列的定义及基本操作88

2.3.6 队列的顺序存储结构89

2.3.7 队列的链式存储结构91

2.3.8 队列应用举例94

2.4 树96

2.4.1 树的基本概念和术语97

2.4.2 二叉树99

2.4.3 遍历二叉树104

2.4.4 哈夫曼树及其应用107

2.5 查找110

2.5.1 顺序查找111

2.5.2 折半查找112

2.5.3 分块查找115

2.5.4 二叉排序树查找116

2.6 排序120

2.6.1 排序的基本概念120

2.6.2 冒泡排序121

2.6.3 插入排序123

2.6.4 选择排序125

2.6.5 快速排序126

2.6.6 归并排序129

2.6.7 排序方法的比较131

本章小结131

习题二132

第三章 操作系统及应用135

3.1 操作系统概述135

3.1.1 计算机系统的组成与操作系统的位置135

3.1.2 多道程序设计技术与分时技术138

3.1.3 操作系统的定义141

3.1.4 操作系统的功能142

3.1.5 操作系统的类型145

3.2 操作系统用户界面149

3.2.1 运行一个用户程序的过程149

3.2.2 什么是用户界面151

3.2.3 操作界面152

3.2.4 图形化的用户界面154

3.2.5 系统调用155

3.3 进程及进程管理157

3.3.1 为什么要引入进程的概念157

3.3.2 进程的定义160

3.3.3 进程的状态及变迁161

3.3.4 进程的描述163

3.3.5 进程控制165

3.3.6 进程的同步与互斥167

3.3.7 线程173

3.4 操作系统资源管理175

3.4.1 资源管理功能和分配策略175

3.4.2 处理机管理176

3.4.3 存储管理180

3.4.4 设备管理197

3.4.5 文件系统203

3.4.6 死锁215

3.5 Windows系统及使用217

3.5.1 Windows系统的发展218

3.5.2 Windows系统的特点219

3.5.3 Windows系统的结构221

3.5.4 Windows系统的图形用户界面223

3.5.5 Windows系统的程序界面227

3.6 Linux系统及使用228

3.6.1 Linux系统的发展228

3.6.2 Linux系统的特点229

3.6.3 Linux系统的组成与内核结构231

3.6.4 Linux系统的用户界面233

3.6.5 Linux系统的使用基础234

本章小结241

习题三241

第四章 数据库系统及应用244

4.1 数据库系统概述244

4.1.1 信息、数据和数据处理244

4.1.2 数据管理技术的发展245

4.1.3 数据库、数据库管理系统和数据库系统249

4.1.4 数据库系统结构252

4.1.5 数据库系统的工作过程254

4.2 数据模型255

4.2.1 什么是数据模型255

4.2.2 数据的描述256

4.2.3 3种经典的数据模型257

4.3 关系数据库基础262

4.3.1 基本概念262

4.3.2 关系数据库系统的数据描述263

4.3.3 关系数据库系统的数据操作263

4.3.4 关系数据库标准语言——SQL266

4.4 数据库应用系统的设计280

4.4.1 数据库设计内容及特点280

4.4.2 数据库设计步骤282

4.4.3 需求分析282

4.4.4 概念设计287

4.4.5 数据库逻辑设计291

4.4.6 数据库物理设计293

4.4.7 应用程序设计与系统的运行和维护294

4.4.8 编写技术文档295

4.4.9 数据库应用系统设计实例296

4.5 实用数据库技术简介302

4.5.1 数据库技术的发展302

4.5.2 当前流行的数据库管理系统303

4.5.3 SQL Server系统及其使用简介305

4.5.4 新一代数据库应用快速开发工具310

本章小结313

习题四313

第五章 计算机网络及应用317

5.1 计算机网络的概念317

5.1.1 计算机网络的定义317

5.1.2 信息时代中的计算机网络317

5.1.3 计算机网络的发展过程318

5.1.4 计算机网络的构成322

5.1.5 计算机网络的分类323

5.1.6 Internet324

5.2 协议与体系结构326

5.2.1 网络拓扑结构326

5.2.2 数据交换方式327

5.2.3 网络协议329

5.3 网络互连与Internet331

5.3.1 局域网技术331

5.3.2 网络互连333

5.3.3 TCP/IP协议334

5.3.4 Internet编址与地址解析336

5.4 Internet的应用338

5.4.1 域名结构与域名系统338

5.4.2 远程登录TELNET340

5.4.3 文件传输协议FTP340

5.4.4 电子邮件340

5.4.5 WWW超文本查询系统341

5.5 计算机网络安全342

5.5.1 计算机网络面临的安全威胁342

5.5.2 计算机网络安全的内容344

5.5.3 防火墙技术345

本章小结345

习题五346

第六章 实验与指导348

实验一 线性表的应用348

一、目的和要求348

二、实验内容348

三、实验环境348

实验二 栈、队列348

一、目的和要求348

二、实验内容349

三、实验环境349

实验三 排序349

一、目的和要求349

二、实验内容349

三、实验环境349

实验四 查找349

一、目的和要求349

二、实验内容350

三、实验环境350

实验五 Windows系统的配置和用户管理350

一、目的和要求350

二、实验内容350

三、实验环境350

四、实验指导350

实验六 绘制进程状态变迁图351

一、目的和要求351

二、实验内容352

三、实验环境352

实验七 Linux系统的用户界面——基本操作命令352

一、目的和要求352

二、实验内容352

三、实验环境352

实验八 Linux内核代码结构与系统状态353

一、目的和要求353

二、实验内容353

三、实验环境353

实验九 需求分析与概念设计353

一、目的和要求354

二、实验内容354

三、实验环境354

四、实验指导354

实验十 数据库定义354

一、目的和要求354

二、实验内容354

三、实验环境355

四、实验指导355

实验十一 数据库操作355

一、目的和要求355

二、实验内容355

三、实验环境355

四、实验指导356

实验十二 数据库维护356

一、目的和要求356

二、实验内容356

三、实验环境356

四、实验指导356

实验十三 网络配置356

一、目的和要求356

二、实验内容357

三、实验环境357

四、实验指导357

实验十四 网络应用358

一、目的和要求358

二、实验内容358

三、实验环境358

四、实验指导358

参考文献361