正版 计算机科学概论:英文版 [美] J. 格伦·布鲁克希尔(J. Glenn

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 / 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

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。

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