具体描述
《新编计算机基础教程》是根据高等院校非计算机专业对计算机知识的具体要求组织编写的。主要内容有：计算机基础知识、windows XP操作系统、word 2003字处理系统、Excel 2003电子表格、Powerpoint 2003演示文稿、Photoshop CS2图形处理软件、Flash 8动画制作软件、Dreamweaver MX网页制作软件和Visual FoxPro程序设计等。《新编计算机基础教程》突出了教材内容的针对性和实用性，注重学生基本技能、创新能力和综合应用能力的培养，体现了高等院校非计算机专业对计算机知识的具体要求，能满足高等院校非计算机专业学生参加工作后进行文字处理、制作电子表格、创建演示文稿以及设计网页和开发数据库应用系统的初步需要。
《数字时代的逻辑基石：深入理解计算思维与系统构建》 —— 一本面向未来、重塑认知的计算机科学导论 引言：超越工具的视角 在信息爆炸的时代，计算机早已不再是单纯的计算工具，而是构建现代社会基础设施的核心。我们对智能手机、云计算、人工智能的依赖日益加深，然而，有多少人真正理解驱动这一切背后的基本原理和思维模式？ 《数字时代的逻辑基石：深入理解计算思维与系统构建》并非旨在教授最新的编程语言语法，也无意于罗列过时的硬件规格。本书的真正目标，是为读者构建一个坚实的“计算思维框架”，使他们能够从底层逻辑出发，理解信息的本质、数据的结构，以及复杂系统是如何被分解、抽象和实现的。我们相信，掌握了计算的底层逻辑，方能驾驭上层应用，成为数字时代真正的设计者，而非被动的消费者。 本书将带您进行一次深入而严谨的探索，它涵盖了从最基础的逻辑门到现代操作系统设计哲学的完整链条。我们致力于提供一种全新的、具有前瞻性的计算机科学入门体验。 --- 第一部分：信息的本质与逻辑的构建（The Foundation of Information & Logic） 第一章：比特、编码与信息的度量 本章将彻底解构“信息”这一抽象概念。我们将从信息论的视角出发，探讨香农熵的概念，量化信息的不确定性。读者将学习如何将现实世界中的文字、声音和图像，转化为计算机能够理解的二进制代码。重点关注字符编码（如ASCII、Unicode的演进）背后的设计权衡，以及数据压缩的基本原理（如霍夫曼编码）。我们将深入探究信息的存储效率与传输带宽之间的关系。 第二章：布尔代数与数字电路的基石 这是理解一切数字系统的逻辑起点。本章详细阐述了布尔代数的公理、逻辑运算（AND, OR, NOT, XOR）及其在实际电路中的实现。我们将构建组合逻辑电路（如半加器、全加器、译码器、多路选择器），并逐步过渡到时序逻辑电路，如触发器（Latches与Flip-flops）和寄存器。通过对这些基本构件的深入理解，读者将明白，即便是最复杂的计算，也只是数百万个简单开关状态变化的宏大集合。 第三章：处理器架构的宏观蓝图 本章将从逻辑门开始，向上构建出中央处理器（CPU）的雏形。我们将聚焦于经典的冯·诺依曼架构，详细分析指令集架构（ISA）的重要性。读者将学习指令的获取、译码、执行周期（Fetch-Decode-Execute Cycle），并探讨流水线技术如何通过并行化提高效率。此外，我们还将引入精简指令集（RISC）与复杂指令集（CISC）的设计哲学差异，为理解现代高性能处理器打下基础。 --- 第二部分：数据结构与算法的抽象艺术（Abstraction in Data Handling） 第四章：数据的组织与抽象模型 算法的效率往往取决于数据是如何被组织起来的。本章侧重于抽象数据类型（ADT）的概念，并系统性地介绍线性数据结构：数组（Array）、链表（Linked List，包括单向、双向和循环链表）的内存布局与操作效率对比。我们将深入探讨栈（Stack）和队列（Queue）的应用场景，理解它们在函数调用管理和任务调度中的关键作用。 第五章：树、图与复杂关系的建模 面对非线性数据时，树和图结构成为必要的工具。本章详细剖析二叉树、平衡搜索树（如AVL树、红黑树的平衡机制）的维护，以及堆（Heap）在优先队列中的应用。随后，我们将引入图论的基础，阐述邻接矩阵与邻接表表示法的优缺点。重点在于如何使用图来建模现实世界的复杂连接，例如社交网络或地图导航系统。 第六章：算法设计范式与效率分析 本章的核心在于“如何高效地解决问题”。我们将探讨主要的算法设计范式，包括分治法（Divide and Conquer）、贪心算法（Greedy Algorithms）和动态规划（Dynamic Programming）。至关重要的是，本章会引入时间复杂度和空间复杂度的概念，使用大O表示法（Big O Notation）对算法进行严谨的性能评估，使读者能够量化不同解决方案的优劣。 --- 第三部分：系统软件的运行环境（The Operating Environment） 第七章：内存管理的艺术与挑战 现代计算机的性能瓶颈往往集中在内存访问上。本章深入操作系统（OS）的核心职能之一：内存管理。我们将详细讲解虚拟内存的概念，理解分页（Paging）和分段（Segmentation）机制如何为每个进程提供独立的、连续的地址空间。读者将掌握缓存（Cache）的工作原理——L1、L2、L3缓存层级的协同，以及缺页中断（Page Fault）处理流程。 第八章：进程、线程与并发控制 并发是现代计算的必然趋势。本章区分进程（Process）和线程（Thread）的概念，并探讨多道程序设计的基本原理。我们将严谨地分析并发执行带来的挑战——竞态条件（Race Conditions）和死锁（Deadlock）。随后，详细介绍同步机制，如互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）以及条件变量（Condition Variables）在维护数据一致性方面的应用与陷阱。 第九章：文件系统与持久化存储 数据如何跨越电源周期保持完整？本章聚焦于文件系统的内部结构。我们将剖析磁盘的物理结构、I/O操作的延迟，并对比不同的文件系统布局（如FAT、NTFS、Ext4的设计哲学）。重点讨论文件的逻辑组织、目录结构、索引节点（Inode）的工作方式，以及日志（Journaling）机制如何在系统崩溃后恢复数据的一致性。 --- 第四部分：编程范式与软件的演化（Paradigms and Evolution） 第十章：结构化编程的严谨性 本章回归到程序设计的基础，强调代码的清晰性、可维护性和可调试性。我们将探讨早期编程语言（如Pascal, C）的设计哲学，重点分析过程抽象（Procedural Abstraction）和模块化（Modularity）的重要性。通过对控制流、函数封装和结构化数据类型的使用，确立编写健壮代码的基本规范。 第十一章：面向对象的设计哲学 面向对象编程（OOP）是现代软件工程的支柱。本章深入探讨四大核心概念：封装（Encapsulation）、继承（Inheritance）、多态（Polymorphism）和抽象（Abstraction）。我们不仅会介绍这些概念在语言层面的实现，更侧重于其背后的设计思维——如何通过类和对象的交互来模拟现实世界的问题域，实现代码的复用与解耦。 第十二章：从机器码到高级语言的翻译 本章揭示了程序员的源代码是如何被计算机执行的。我们将系统地介绍编译器（Compiler）和解释器（Interpreter）的工作流程。重点讲解词法分析（Lexical Analysis）、语法分析（Parsing，如上下文无关文法）和代码生成等阶段。这部分内容旨在消除高级语言与底层机器执行之间的神秘感，使读者能更深刻地理解代码执行的效率损耗和优化空间。 --- 结语：计算思维的未来视野 《数字时代的逻辑基石》旨在提供一个全面、深入且跨越性的计算机科学全景图。它不是一本速查手册，而是一份思维地图。掌握了这些基础逻辑、数据结构和系统运行的原理，无论未来出现何种新的编程语言或计算范式（如量子计算、神经形态计算），读者都将具备快速吸收、批判性分析并有效应用新知识的能力。计算思维，是驱动下一次技术浪潮的核心驱动力。本书期望成为您迈向这一驱动力的坚实起点。
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