计算概论：计算机文化、程序设计

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1、计算概论—计算机文化、程序设计IntroductiontoComputing:ComputerLiterature,andProgramming闫宏飞陈翀编著byYanHongfeiandChenChong2009/1/27内容简介本书主要是汇编各书和参考资料而成，比较系统地介绍了计算机文化，和程序设计。通过这两部分有机的结合（前者占1/3，后者占2/3），即理论与实践结合，使学生理解和掌握有关计算机和信息技术的基本概念和基本原理，对计算机学科有全局性的认识；学会使用计算机进行信息处理，熟练掌握C++语言编程技术，为后续相关课程的学习打好基础。本书层次分明

2、，由浅入深，具有学习和实用双重意义。本书可作为高等院校各专业一、二年级学生的教学参考书和技术资料，对广大从事计算机相关研究和应用开发的科技人员也有很大的参考价值。iv前言《计算概论》是普通高校面向理工科低年级学生开设的计算机基础教育课。课程前1/3部分为计算机文化，后2/3部分为程序设计。任教此课两年来，发现没有合适的教材，因此根据授课经验，汇编各书和参考资料，编成此书。编者2009年1月于北大燕园iv目录前言iv图示iv表格iv第一章引论第1章引论计算机文化（ComputerLiteracy）这个词的出现到被广泛认可的时间并无确切的考证，但基本上是在20

3、世纪80年代后期。计算机开始是一种装置，进而到一门学科，再发展成为一种“文化”，它对人类的影响力之大的确令人惊叹。计算机文化是指能够理解计算机是什么，以及它如何被作为资源使用的。简单地说，计算机文化不但是知道如何使用计算机，更重要的是知道什么时候使用计算机。在当今世界，几乎所有专业都与计算机息息相关。但是，只有某些特定职业和学科才会深入研究计算机本身的制造、编程和使用技术。用来诠释计算机学科内不同研究领域的各个学术名词的涵义不断发生变化，同时新学科也层出不穷。五个主要的计算机学科（disiplineofcomputing）包括ComputingCurric

4、ula2005:TheOverviewReport,http://www.acm.org/education/curric_vols/CC2005-March06Final.pdf：·计算机工程学（ComputerEngineering），是电子工程的一个分支，主要研究计算机软硬件和二者间的彼此联系。·计算机科学（ComputerScience），是对计算机进行学术研究的传统称谓。主要研究计算技术和执行特定任务的高效算法。该门学科为我们解决确定一个问题在计算机领域内是否可解，如可解其效率如何，以及如何作成更加高效率的程序。时至今日，在计算机科学内已经派生了

5、许多分支，每一个分支都针对不同类别的问题进行深入研究。·软件工程学（SoftwareEngineering），着重于研究开发高质量软件系统的方法学和实践方式，并试图压缩并预测开发成本及开发周期。·信息系统（InformationSystems），研究计算机在一个广泛的有组织环境（商业为主）中的计算机应用。·信息技术（InformationTechnology），指计算机相关的管理和维护。《计算概论》课程关注的是计算机学科。全球有三个较大规模的致力于计算机科学的组织：英国计算机学会（BritishComputerSociety,简称BCS）；美国计算机协会（

6、AssociationofComputingMachinery,简称ACM）；美国电气电子工程师协会（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，简称为IEEE）。•55•第一章引论1.1计算机科学计算机科学是一门包含各种各样与计算和信息处理相关主题的系统学科，从抽象的算法分析、形式化语法等等，到更具体的主题如编程语言、程序设计、软件和硬件等。作为一门学科，它与数学、计算机程序设计、软件工程和计算机工程有显著的不同，却通常被混淆，尽管这些学科之间存在不同程度的交叉和覆盖。http://zh.wikipedia.

7、org/wiki/计算机科学计算机科学研究的课题是：·计算机程序能做什么和不能做什么（可计算性）；·如何使程序更高效的执行特定任务（算法和复杂性理论）；·程序如何存取不同类型的数据（数据结构和数据库）；·程序如何显得更具有智能（人工智能）；·人类如何与程序沟通（人机互动和人机界面）。计算机科学的大部分研究是基于“冯·诺依曼计算机”和“图灵机”的，它们是绝大多数实际机器的计算模型。作为此模型的开山鼻祖，邱奇-图灵论题（Church-TuringThesis）表明，尽管在计算的时间，空间效率上可能有所差异，现有的各种计算设备在计算的能力上是等同的。尽管这个理论

8、通常被认为是计算机科学的基础，可是科学家也研究其它种类的机器，如在