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。书中首先介绍的是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，很适合教学安排，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12版的变化主要是将Python程序设计语言方面的介绍纳入了重点章节，除了增加与Python相关的内容，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。
J. Glenn Brookshear 世界知名的计算机科学教育家。他在1975年获得新墨西哥州立大学博士后，创办了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。除了本书之外，他还著有《Theory of Computationr: Formal Languages, Automata, and Complexity》。
目 录
Chapter 0 Introduction / 绪论 1
0．1 The Role of Algorithms / 算法的作用 2
0．2 The History of Computing / 计算机器的由来 4
0．3 An Outline of Our Study / 学习大纲 9
0．4 The Overarching Themes of Computer Science / 计算机科学的首要主题 11
Chapter 1 Data Storage / 数据存储 19
1．1 Bits and Their Storage / 位和位存储 20
1．2 Main Memory / 主存储器 26
1．3 Mass Storage / 海量存储器 29
1．4 Representing Information as Bit Patterns / 用位模式表示信息 34
*1．5 The Binary System / 二进制系统 40
*1．6 Storing Integers / 整数的存储 46
*1．7 Storing Fractions / 小数的存储 52
*1．8 Data and Programming / 数据与程序设计 57
*1．9 Data Compression / 数据压缩 63
*1．10 Communication Errors / 通信差错 69
Chapter 2 Data Manipulation / 数据操控 81
2．1 Computer Architecture / 计算机体系结构 82
2．2 Machine Language / 机器语言 85
2．3 Program Execution / 程序执行 91
*2．4 Arithmetic/Logic Instructions / 算术/逻辑指令 98
*2．5 Communicating with Other Devices / 与其他设备通信 103
*2．6 Programming Data Manipulation / 数据操控编程 108
*2．7 Other Architectures / 其他体系结构 117
Chapter 3 Operating Systems / 操作系统 127
3．1 The History of Operating Systems / 操作系统的历史 128
3．2 Operating System Architecture / 操作系统的体系结构 132
3．3 Coordinating the Machine’s Activities / 协调机器的活动 140
*3．4 Handling Competition Among Processes / 处理进程间的竞争 143
3．5 Security / 安全性 148
Chapter 4 Networking and the Internet / 组网及因特网 157
4．1 Network Fundamentals / 网络基础 158
4．2 The Internet / 因特网 167
4．3 The World Wide Web / 万维网 176
*4．4 Internet Protocols / 因特网协议 185
4．5 Security / 安全性 191
Chapter 5 Algorithms / 算法 205
5．1 The Concept of an Algorithm / 算法的概念 206
5．2 Algorithm Representation / 算法的表示 209
5．3 Algorithm Discovery / 算法的发现 216
5．4 Iterative Structures / 迭代结构 222
5．5 Recursive Structures / 递归结构 233
5．6 Efficiency and Correctness / 效率和正确性 241
Chapter 6 Programming Languages / 程序设计语言 259
6．1 Historical Perspective / 历史回顾 260
6．2 Traditional Programming Concepts / 传统的程序设计概念 268
6．3 Procedural Units / 过程单元 280
6．4 Language Implementation / 语言实现 288
6．5 Object-Oriented Programming / 面向对象程序设计 296
*6．6 Programming Concurrent Activities / 程序设计并发活动 303
*6．7 Declarative Programming / 说明性程序设计 306
Chapter 7 Software Engineering / 软件工程 319
7．1 The Software Engineering Discipline / 软件工程学科 320
7．2 The Software Life Cycle / 软件生命周期 322
7．3 Software Engineering Methodologies / 软件工程方法学 326
7．4 Modularity / 模块化 329
7．5 Tools of the Trade / 行业工具 336
7．6 Quality Assurance / 质量保证 344
7．7 Documentation / 文档 348
7．8 The Human-Machine Interface / 人机界面 349
7．9 Software Ownership and Liability / 软件所有权和责任 352
Chapter 8 Data Abstractions / 数据抽象 361
8．1 Basic Data Structures / 基本数据结构 362
8．2 Related Concepts / 相关概念 365
8．3 Implementing Data Structures / 数据结构的实现 368
8．4 A Short Case Study / 一个简短的案例 382
8．5 Customized Data Types / 定制的数据类型 387
8．6 Classes and Objects / 类和对象 391
*8．7 Pointers in Machine Language / 机器语言中的指针 393
Chapter 9 Database Systems / 数据库系统 403
9．1 Database Fundamentals / 数据库基础 404
9．2 The Relational Model / 关系模型 409
*9．3 Object-Oriented Databases / 面向对象数据库 420
*9．4 Maintaining Database Integrity / 维护数据库的完整性 422
*9．5 Traditional File Structures / 传统的文件结构 426
9．6 Data Mining / 数据挖掘 434
9．7 Social Impact of Database Technology / 数据库技术的社会影响 436
Chapter 10 Computer Graphics / 计算机图形学 445
10．1 The Scope of Computer Graphics / 计算机图形学的范围 446
10．2 Overview of 3D Graphics / 3D图形概述 448
10．3 Modeling / 建模 449
10．4 Rendering / 渲染 457
*10．5 Dealing with Global Lighting / 处理全局照明 468
10．6 Animation / 动画 471
Chapter 11 Artificial Intelligence / 人工智能 479
11．1 Intelligence and Machines / 智能与机器 480
11．2 Perception / 感知 485
11．3 Reasoning / 推理 491
11．4 Additional Areas of Research / 其他研究领域 502
11．5 Artificial Neural Networks / 人工神经网络 507
11．6 Robotics / 机器人学 514
11．7 Considering the Consequences / 后果的思考 517
Chapter 12 Theory of Computation / 计算理论 527
12．1 Functions and Their Computation / 函数及其计算 528
12．2 Turing Machines / 图灵机 530
12．3 Universal Programming Languages / 通用程序设计语言 534
12．4 A Noncomputable Function / 一个不可计算的函数 540
12．5 Complexity of Problems / 问题的复杂性 544
*12．6 Public-Key Cryptography / 公钥密码学 553
Appendixes 563
A ASCII / ASCII码 565
B Circuits to Manipulate Two’s Complement Representations / 用于处理二进制补码表示的电路 566
C A Simple Machine Language / 一种简单的机器语言 569
D High-Level Programming Languages / 高级程序设计语言 571
E The Equivalence of Iterative and Recursive Structures /迭代结构与递归结构的等价性 573
F Answers to Questions & Exercises / 问题与练习答案 575
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