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第1章 计算与计算模型1

1.1 计算1

1.1.1 什么是计算1

1.1.2 什么是计算的本质2

1.1.3 计算与算法2

1.2 图灵机模型2

1.3 停机问题3

1.4 计算思维4

1.4.1 科学思维与计算思维4

1.4.2 计算思维的概念及内涵5

1.4.3 计算思维的本质7

1.4.4 计算思维能力7

1.5 计算在其他学科的应用7

1.5.1 计算社会学7

1.5.2 计算生物学8

思考题9

第2章 计算机基础知识10

2.1 计算机组成与工作过程10

2.1.1 计算机简介10

2.1.2 计算机的组成10

2.1.3 计算机系统结构11

2.1.4 计算机工作过程13

2.2 信息在计算机中的表示14

2.2.1 进位计数制及数制转换14

2.2.2 带符号数在计算机中的表示18

2.2.3 定点数与浮点数18

2.2.4 逻辑运算20

2.2.5 二进制编码20

2.2.6 多媒体信息在计算机中的表示23

2.3 计算机应用技术25

2.3.1 普适计算25

2.3.2 网格计算25

2.3.3 云计算25

2.3.4 物联网26

2.3.5 大数据26

思考题26

第3章 基本算法设计方法28

3.1 算法基础知识28

3.1.1 算法的概念29

3.1.2 算法的描述30

3.1.3 简单算法举例32

3.2 Raptor流程图编程37

3.2.1 Raptor简介38

3.2.2 输入语句43

3.2.3 处理语句44

3.2.4 输出语句44

3.2.5 Raptor应用基础45

3.3 枚举法56

3.4 迭代与递推算法60

3.5 递归方法65

3.6 数组在算法中的应用69

3.6.1 数值数组的使用70

3.6.2 字符串处理77

3.7 优化算法的基本技巧80

3.7.1 选择高效的数学模型81

3.7.2 巧妙利用算术运算功能82

3.7.3 设置标志量83

3.7.4 将非数值信息数字化87

思考题89

第4章 复杂算法设计方法简介94

4.1 分治法94

4.2 回溯法98

4.3 贪心法105

4.4 动态规划法108

4.5 算法总结116

4.5.1 算法策略小结117

4.5.2 算法策略之间的关系及侧重解决的问题类型119

思考题120

第5章 算法的评价与分析122

5.1 算法的评价122

5.1.1 算法的正确性122

5.1.2 算法的时间复杂度123

5.1.3 算法的空间复杂度126

5.2 算法的分析127

5.2.1 最优算法127

5.2.2 算法的实现130

思考题132

第6章 软件工程与软件测试基础135

6.1 软件工程概述135

6.1.1 软件危机135

6.1.2 软件工程136

6.1.3 软件生存周期136

6.1.4 软件工程方法137

6.1.5 结构化程序设计方法与程序设计风格137

6.2 软件测试的基本概念138

6.3 软件测试方法139

6.3.1 软件测试方法分类139

6.3.2 软件测试的步骤139

6.4 软件测试用例设计140

6.4.1 白盒测试的测试用例设计140

6.4.2 黑盒测试的测试用例设计145

6.5 软件排错146

6.5.1 软件排错的原则146

6.5.2 软件排错的主要方法146

思考题148

参考文献150