计算机科学概论 第13版 英文版
Chapter 0 Introduction / 绪论 2
0．1 The Role of Algorithms / 算法的作用 4
0．2 The History of Computing / 计算机器的由来 6
0．3 An Outline of Our Study / 学习大纲 11
0．4 The Overarching Themes of Computer Science / 计算机科学的首要主题 13
Chapter 1 Data Storage / 数据存储 24
1．1 Bits and Their Storage / 位和位存储 26
1．2 Main Memory / 主存储器 34
1．3 Mass Storage / 海量存储器 37
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0．1 The Role of Algorithms / 算法的作用 4
0．2 The History of Computing / 计算机器的由来 6
0．3 An Outline of Our Study / 学习大纲 11
0．4 The Overarching Themes of Computer Science / 计算机科学的首要主题 13
Chapter 1 Data Storage / 数据存储 24
1．1 Bits and Their Storage / 位和位存储 26
1．2 Main Memory / 主存储器 34
1．3 Mass Storage / 海量存储器 37
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J.Glenn Brookshear：世界知名的计算机科学教育家。他在1975年获得墨西哥州立大学博士学位后，创立了Marquette大学的计算机科学学位项目，并在该校任教至今。他的主要研究方向是计算理论。著有Theory of Computation：Formal Languanges，Automata，and Complexity。
本书是计算机科学概论课程的经典教材，全书对计算机科学做了百科全书式的精彩阐述，充分展现了计算机科学的历史背景、发展历程和新的技术趋势。书中首先介绍信息编码及计算机体系结构的基本原理，进而介绍操作系统和组网以及因特网的相关内容，接着探讨算法、程序设计语言及软件工程，然后讨论数据抽象和数据库方面的问题，讲述图形学的主要应用以及人工智能，最后以计算理论的介绍结束全书。本书在内容编排上由具体到抽象逐步推进，便于教学安排，每一个主题自然而然地引导出下一个主题。此外，书中还包含大量的图、表和示例，有助于读者对知识的了解与把握。
第13版新增了Python相关的内容，并且继续使用第12版引入的Python代码示例和类Python伪代码。此外，几乎每一章都能看到对前一版对应章节的修订、更新以及修正。
本书非常适合作为高等院校计算机以及相关专业本科生教材，也可以供有意在计算机方面发展的非计算机专业读者作为入门参考。
第13版新增了Python相关的内容，并且继续使用第12版引入的Python代码示例和类Python伪代码。此外，几乎每一章都能看到对前一版对应章节的修订、更新以及修正。
本书非常适合作为高等院校计算机以及相关专业本科生教材，也可以供有意在计算机方面发展的非计算机专业读者作为入门参考。
Chapter 0 Introduction / 绪论 2
0．1 The Role of Algorithms / 算法的作用 4
0．2 The History of Computing / 计算机器的由来 6
0．3 An Outline of Our Study / 学习大纲 11
0．4 The Overarching Themes of Computer Science / 计算机科学的首要主题 13
Chapter 1 Data Storage / 数据存储 24
1．1 Bits and Their Storage / 位和位存储 26
1．2 Main Memory / 主存储器 34
1．3 Mass Storage / 海量存储器 37
1．4 Representing Information as Bit Patterns / 用位模式表示信息 43
*1．5 The Binary System / 二进制系统 51
*1．6 Storing Integers / 整数的存储 56
*1．7 Storing Fractions / 小数的存储 63
*1．8 Data and Programming / 数据与程序设计 69
*1．9 Data Compression / 数据压缩 77
*1．10 Communication Errors / 通信差错 83
Chapter 2 Data Manipulation / 数据操控 96
2．1 Computer Architecture / 计算机体系结构 98
2．2 Machine Language / 机器语言 101
2．3 Program Execution / 程序执行 108
*2．4 Arithmetic/Logic Instructions / 算术/逻辑指令 116
*2．5 Communicating with Other Devices / 与其他设备通信 121
*2．6 Programming Data Manipulation / 数据操控编程 126
*2．7 Other Architectures / 其他体系结构 137
Chapter 3 Operating Systems / 操作系统 148
3．1 The History of Operating Systems / 操作系统的历史 150
3．2 Operating System Architecture / 操作系统的体系结构 155
3．3 Coordinating the Machine’s Activities / 协调机器的活动 163
*3．4 Handling Competition Among Processes / 处理进程间的竞争 166
3．5 Security / 安全性 172
Chapter 4 Networking and the Internet / 组网及因特网 182
4．1 Network Fundamentals / 网络基础 184
4．2 The Internet / 因特网 194
4．3 The World Wide Web / 万维网 206
*4．4 Internet Protocols / 因特网协议 215
*4．5 Simple Client Server / 简单的客户机服务器 223
4．6 Cybersecurity / 网络安全 227
Chapter 5 Algorithms / 算法 244
5．1 The Concept of an Algorithm / 算法的概念 246
5．2 Algorithm Representation / 算法的表示 249
5．3 Algorithm Discovery / 算法的发现 258
5．4 Iterative Structures / 迭代结构 265
5．5 Recursive Structures / 递归结构 276
5．6 Efficiency and Correctness / 效率和正确性 285
Chapter 6 Programming Languages / 程序设计语言 304
6．1 Historical Perspective / 历史回顾 306
6．2 Traditional Programming Concepts / 传统的程序设计概念 317
6．3 Procedural Units / 过程单元 332
6．4 Language Implementation / 语言实现 340
6．5 Object-Oriented Programming / 面向对象程序设计 350
*6．6 Programming Concurrent Activities / 程序设计并发活动 357
*6．7 Declarative Programming / 说明性程序设计 360
Chapter 7 Software Engineering / 软件工程 374
7．1 The Software Engineering Discipline / 软件工程学科 376
7．2 The Software Life Cycle / 软件生命周期 379
7．3 Software Engineering Methodologies / 软件工程方法学 384
7．4 Modularity / 模块化 387
7．5 Tools of the Trade / 行业工具 396
7．6 Quality Assurance / 质量保证 405
7．7 Documentation / 文档 408
7．8 The Human-Machine Interface / 人机界面 410
7．9 Software Ownership and Liability / 软件所有权和责任 414
Chapter 8 Data Abstractions / 数据抽象 422
8．1 Basic Data Structures / 基本数据结构 424
8．2 Related Concepts / 相关概念 429
8．3 Implementing Data Structures / 数据结构的实现 432
8．4 A Short Case Study / 一个简短的案例 447
8．5 Customized Data Types / 定制的数据类型 452
8．6 Classes and Objects / 类和对象 456
*8．7 Pointers in Machine Language / 机器语言中的指针 458
Chapter 9 Database Systems / 数据库系统 470
9．1 Database Fundamentals / 数据库基础 472
9．2 The Relational Model / 关系模型 478
*9．3 Object-Oriented Databases / 面向对象数据库 489
*9．4 Maintaining Database Integrity / 维护数据库的完整性 492
*9．5 Traditional File Structures / 传统的文件结构 496
9．6 Data Mining / 数据挖掘 505
9．7 Social Impact of Database Technology / 数据库技术的社会影响 508
Chapter 10 Computer Graphics / 计算机图形学 518
10．1 The Scope of Computer Graphics / 计算机图形学的范围 520
10．2 Overview of 3D Graphics / 3D图形概述 523
10．3 Modeling / 建模 525
10．4 Rendering / 渲染 535
*10．5 Dealing with Global Lighting / 处理全局照明 547
10．6 Animation / 动画 550
Chapter 11 Artificial Intelligence / 人工智能 560
11．1 Intelligence and Machines / 智能与机器 562
11．2 Perception / 感知 567
11．3 Reasoning / 推理 574
11．4 Additional Areas of Research / 其他研究领域 586
11．5 Artificial Neural Networks / 人工神经网络 593
11．6 Robotics / 机器人学 598
11．7 Considering the Consequences / 后果的思考 601
Chapter 12 Theory of Computation / 计算理论 614
12．1 Functions and Their Computation / 函数及其计算 616
12．2 Turing Machines / 图灵机 619
12．3 Universal Programming Languages / 通用程序设计语言 623
12．4 A Noncomputable Function / 一个不可计算的函数 629
12．5 Complexity of Problems / 问题的复杂性 634
*12．6 Public-Key Cryptography / 公钥密码学 646
Appendixes 656
A ASCII / ASCII码 656
B Circuits to Manipulate Two’s Complement Representations / 用于处理二进制补码表示的电路 657
C Vole： A Simple Machine Language / 一种简单的机器语言 660
D High-Level Programming Languages / 高级程序设计语言 663
E The Equivalence of Iterative and Recursive Structures / 迭代结构与递归结构的等价性 665
F Answers to Questions & Exercises / 问题与练习答案 667
^ 收 起
0．1 The Role of Algorithms / 算法的作用 4
0．2 The History of Computing / 计算机器的由来 6
0．3 An Outline of Our Study / 学习大纲 11
0．4 The Overarching Themes of Computer Science / 计算机科学的首要主题 13
Chapter 1 Data Storage / 数据存储 24
1．1 Bits and Their Storage / 位和位存储 26
1．2 Main Memory / 主存储器 34
1．3 Mass Storage / 海量存储器 37
1．4 Representing Information as Bit Patterns / 用位模式表示信息 43
*1．5 The Binary System / 二进制系统 51
*1．6 Storing Integers / 整数的存储 56
*1．7 Storing Fractions / 小数的存储 63
*1．8 Data and Programming / 数据与程序设计 69
*1．9 Data Compression / 数据压缩 77
*1．10 Communication Errors / 通信差错 83
Chapter 2 Data Manipulation / 数据操控 96
2．1 Computer Architecture / 计算机体系结构 98
2．2 Machine Language / 机器语言 101
2．3 Program Execution / 程序执行 108
*2．4 Arithmetic/Logic Instructions / 算术/逻辑指令 116
*2．5 Communicating with Other Devices / 与其他设备通信 121
*2．6 Programming Data Manipulation / 数据操控编程 126
*2．7 Other Architectures / 其他体系结构 137
Chapter 3 Operating Systems / 操作系统 148
3．1 The History of Operating Systems / 操作系统的历史 150
3．2 Operating System Architecture / 操作系统的体系结构 155
3．3 Coordinating the Machine’s Activities / 协调机器的活动 163
*3．4 Handling Competition Among Processes / 处理进程间的竞争 166
3．5 Security / 安全性 172
Chapter 4 Networking and the Internet / 组网及因特网 182
4．1 Network Fundamentals / 网络基础 184
4．2 The Internet / 因特网 194
4．3 The World Wide Web / 万维网 206
*4．4 Internet Protocols / 因特网协议 215
*4．5 Simple Client Server / 简单的客户机服务器 223
4．6 Cybersecurity / 网络安全 227
Chapter 5 Algorithms / 算法 244
5．1 The Concept of an Algorithm / 算法的概念 246
5．2 Algorithm Representation / 算法的表示 249
5．3 Algorithm Discovery / 算法的发现 258
5．4 Iterative Structures / 迭代结构 265
5．5 Recursive Structures / 递归结构 276
5．6 Efficiency and Correctness / 效率和正确性 285
Chapter 6 Programming Languages / 程序设计语言 304
6．1 Historical Perspective / 历史回顾 306
6．2 Traditional Programming Concepts / 传统的程序设计概念 317
6．3 Procedural Units / 过程单元 332
6．4 Language Implementation / 语言实现 340
6．5 Object-Oriented Programming / 面向对象程序设计 350
*6．6 Programming Concurrent Activities / 程序设计并发活动 357
*6．7 Declarative Programming / 说明性程序设计 360
Chapter 7 Software Engineering / 软件工程 374
7．1 The Software Engineering Discipline / 软件工程学科 376
7．2 The Software Life Cycle / 软件生命周期 379
7．3 Software Engineering Methodologies / 软件工程方法学 384
7．4 Modularity / 模块化 387
7．5 Tools of the Trade / 行业工具 396
7．6 Quality Assurance / 质量保证 405
7．7 Documentation / 文档 408
7．8 The Human-Machine Interface / 人机界面 410
7．9 Software Ownership and Liability / 软件所有权和责任 414
Chapter 8 Data Abstractions / 数据抽象 422
8．1 Basic Data Structures / 基本数据结构 424
8．2 Related Concepts / 相关概念 429
8．3 Implementing Data Structures / 数据结构的实现 432
8．4 A Short Case Study / 一个简短的案例 447
8．5 Customized Data Types / 定制的数据类型 452
8．6 Classes and Objects / 类和对象 456
*8．7 Pointers in Machine Language / 机器语言中的指针 458
Chapter 9 Database Systems / 数据库系统 470
9．1 Database Fundamentals / 数据库基础 472
9．2 The Relational Model / 关系模型 478
*9．3 Object-Oriented Databases / 面向对象数据库 489
*9．4 Maintaining Database Integrity / 维护数据库的完整性 492
*9．5 Traditional File Structures / 传统的文件结构 496
9．6 Data Mining / 数据挖掘 505
9．7 Social Impact of Database Technology / 数据库技术的社会影响 508
Chapter 10 Computer Graphics / 计算机图形学 518
10．1 The Scope of Computer Graphics / 计算机图形学的范围 520
10．2 Overview of 3D Graphics / 3D图形概述 523
10．3 Modeling / 建模 525
10．4 Rendering / 渲染 535
*10．5 Dealing with Global Lighting / 处理全局照明 547
10．6 Animation / 动画 550
Chapter 11 Artificial Intelligence / 人工智能 560
11．1 Intelligence and Machines / 智能与机器 562
11．2 Perception / 感知 567
11．3 Reasoning / 推理 574
11．4 Additional Areas of Research / 其他研究领域 586
11．5 Artificial Neural Networks / 人工神经网络 593
11．6 Robotics / 机器人学 598
11．7 Considering the Consequences / 后果的思考 601
Chapter 12 Theory of Computation / 计算理论 614
12．1 Functions and Their Computation / 函数及其计算 616
12．2 Turing Machines / 图灵机 619
12．3 Universal Programming Languages / 通用程序设计语言 623
12．4 A Noncomputable Function / 一个不可计算的函数 629
12．5 Complexity of Problems / 问题的复杂性 634
*12．6 Public-Key Cryptography / 公钥密码学 646
Appendixes 656
A ASCII / ASCII码 656
B Circuits to Manipulate Two’s Complement Representations / 用于处理二进制补码表示的电路 657
C Vole： A Simple Machine Language / 一种简单的机器语言 660
D High-Level Programming Languages / 高级程序设计语言 663
E The Equivalence of Iterative and Recursive Structures / 迭代结构与递归结构的等价性 665
F Answers to Questions & Exercises / 问题与练习答案 667
^ 收 起
J.Glenn Brookshear：世界知名的计算机科学教育家。他在1975年获得墨西哥州立大学博士学位后，创立了Marquette大学的计算机科学学位项目，并在该校任教至今。他的主要研究方向是计算理论。著有Theory of Computation：Formal Languanges，Automata，and Complexity。
本书是计算机科学概论课程的经典教材，全书对计算机科学做了百科全书式的精彩阐述，充分展现了计算机科学的历史背景、发展历程和新的技术趋势。书中首先介绍信息编码及计算机体系结构的基本原理，进而介绍操作系统和组网以及因特网的相关内容，接着探讨算法、程序设计语言及软件工程，然后讨论数据抽象和数据库方面的问题，讲述图形学的主要应用以及人工智能，最后以计算理论的介绍结束全书。本书在内容编排上由具体到抽象逐步推进，便于教学安排，每一个主题自然而然地引导出下一个主题。此外，书中还包含大量的图、表和示例，有助于读者对知识的了解与把握。
第13版新增了Python相关的内容，并且继续使用第12版引入的Python代码示例和类Python伪代码。此外，几乎每一章都能看到对前一版对应章节的修订、更新以及修正。
本书非常适合作为高等院校计算机以及相关专业本科生教材，也可以供有意在计算机方面发展的非计算机专业读者作为入门参考。
第13版新增了Python相关的内容，并且继续使用第12版引入的Python代码示例和类Python伪代码。此外，几乎每一章都能看到对前一版对应章节的修订、更新以及修正。
本书非常适合作为高等院校计算机以及相关专业本科生教材，也可以供有意在计算机方面发展的非计算机专业读者作为入门参考。
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