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本書共9章，分別是緒論、計算基礎、計算平臺、演算法及程式設計、電腦網路基礎、資料庫技術基礎、邏輯思維與邏輯推理、資料採擷基礎、電腦新技術。
本書基於“計算思維導論”課程學習物件的特點和課程的教學要求，以複合思維能力提升為主線，帶領讀者從計算基石、資訊獲取、思維訓練三個模組認識計算思維，並培養應用計算思維的能力。
本書適合作為普通高校非電腦專業基礎課程的教材，也可作為成人高等教育或其他培訓機構的教材，還可作為廣大電腦愛好者的自學用書。
前言
第1章緒論1
1.1思維1
1.1.1思維的定義1
1.1.2科學和科學研究2
1.1.3從科學思維到計算思維2
1.1.4從電腦科學到計算思維3
1.2計算的概念3
1.2.1什麼是計算3
1.2.2普適計算與計算無所不在4
1.3計算思維概述4
1.3.1計算思維的概念4
1.3.2計算思維的本質5
1.3.3計算思維的特徵7
1.3.4身邊的計算思維7
1.4計算工具與電腦8
1.4.1電腦的產生8
1.4.2電腦的分代與分類12
1.4.3電腦在中國的發展14
1.4.4電腦的局限性16
1.4.5電腦的應用16
1.4.6未來電腦的發展趨勢18
習題20
第2章計算基礎21
2.1資料、資訊與知識21
2.1.1數據21
2.1.2信息22
2.1.3知識22
2.2數制23
2.2.1數制的概念23
2.2.2二進位24
2.2.3數制的轉換25
2.3資料的存儲組織形式26
2.3.1數據的組織形式26
2.3.2電腦中的資料運算27
2.4資料在電腦中的表示形式31
2.4.1電腦中數值型資料的表示31
2.4.2西文字元在電腦中的表示35
2.4.3中文字元在電腦中的表示36
2.4.4聲音資訊和圖像資訊的表示39
習題43
第3章計算平臺45
3.1電腦硬體系統概述45
3.1.1電腦系統構成45
3.1.2馮·諾依曼電腦的基本組成46
3.2電腦基本工作原理47
3.2.1指令和指令系統47
3.2.2程式的執行過程48
3.3微型電腦硬體組成49
3.3.1微型電腦的主要性能指標49
3.3.2主機板49
3.3.3中央處理器54
3.3.4記憶體56
3.3.5輸入/輸出設備64
3.4電腦軟體系統68
3.4.1系統軟體和應用軟體68
3.4.2本地軟體和線上軟體68
3.4.3商務軟體、免費軟體、自由軟體、開源軟體69
3.5作業系統的功能和分類70
3.5.1作業系統的概念70
3.5.2作業系統的分類70
3.5.3作業系統的引導72
3.5.4作業系統的功能72
習題77
第4章演算法及程式設計79
4.1演算法和演算法描述79
4.1.1演算法的概念79
4.1.2演算法的特徵80
4.1.3常量和變數80
4.1.4程式設計的三大結構80
4.1.5演算法的描述81
4.1.6演算法複雜度分析90
4.2經典演算法91
4.2.1枚舉法91
4.2.2遞推法92
4.2.3遞迴法94
4.2.4反覆運算法95
4.2.5查找演算法96
4.2.6排序演算法98
4.2.7分治法102
4.2.8動態規劃103
4.2.9貪心演算法104
4.2.10回溯法105
4.3Raptor流程圖106
4.3.1Raptor程式設計環境106
4.3.2Raptor功能介紹107
4.3.3Raptor演算法描述示例109
4.4Python語言程式設計111
4.4.1Python程式設計環境111
4.4.2Python基本語法112
4.4.3Python基本資料結構116
4.4.4函數128
4.4.5模組128
習題139
第5章電腦網路基礎141
5.1電腦網路概述141
5.1.1電腦網路的定義和功能141
5.1.2電腦網路的形成和發展142
5.1.3電腦網路的組成143
5.1.4電腦網路的分類144
5.2電腦網路技術149
5.2.1電腦網路的體系結構149
5.2.2網路通信和互聯設備152
5.2.3網路傳輸介質155
5.2.4網路位址和功能變數名稱157
5.3電腦網路的基本服務和應用159
5.3.1WWW服務159
5.3.2電子郵件服務160
5.3.3DNS服務161
5.3.4DHCP服務161
5.3.5檔案傳輸服務161
5.3.6遠端登入服務162
5.3.7資訊檢索服務162
5.3.8社交平臺163
5.3.9即時通信164
5.3.10視訊會議164
5.4網路互聯164
5.4.1網際網路164
5.4.2電腦局域網168
5.4.3無線局域網169
5.5網路安全及防護173
5.5.1網路安全173
5.5.2網路安全面臨的威脅173
5.5.3網路安全技術177
5.6常用網路組網實例183
5.6.1局域網組網實例183
5.6.2無線局域網組網實例187
習題190
第6章資料庫技術基礎192
6.1資料管理技術的發展192
6.1.1人工管理階段192
6.1.2檔案系統階段193
6.1.3資料庫系統階段194
6.2資料庫系統的設計方法194
6.2.1基本概念194
6.2.2概念模型195
6.2.3關係模型198
6.3MySQL資料庫管理系統204
6.3.1查看MySQL資料庫204
6.3.2MySQL資料庫的建立和維護206
6.3.3在Navicat中創建查詢213
6.3.4SQL語句查詢214
6.3.5創建視圖226
6.3.6使用Navicat匯出/導入資料庫檔228
6.3.7使用Python連接MySQL資料庫230
習題231
第7章邏輯思維與邏輯推理232
7.1邏輯學與邏輯思維232
7.1.1邏輯學與邏輯思維的基本概念232
7.1.2邏輯思維的特徵233
7.1.3數理邏輯234
7.2命題與命題判斷234
7.2.1命題的概念234
7.2.2命題的類型235
7.2.3命題的判斷方法235
7.3命題符號化與聯結詞236
7.3.1命題符號化236
7.3.2聯結詞236
7.4真值表與等值演算239
7.4.1構建真值表239
7.4.2等值演算241
7.4.3主析取範式與主合取範式242
7.5邏輯推理245
習題249
第8章資料採擷基礎251
8.1資料採擷概述251
8.1.1資料採擷的產生背景251
8.1.2資料採擷的定義253
8.1.3資料採擷的步驟與面臨的主要問題254
8.2資料獲取256
8.2.1資料類型與資料來源256
8.2.2資料獲取方法258
8.3資料探索259
8.3.1分佈分析259
8.3.2統計分析260
8.3.3相關性分析262
8.3.4貢獻度分析262
8.4數據預處理263
8.4.1數據清洗263
8.4.2資料集成267
8.4.3數據變換268
8.4.4數據歸約269
8.5機器學習271
8.5.1機器學習的概念271
8.5.2分類272
8.5.3預測278
8.5.4聚類279
8.5.5關聯規則284
8.6深度學習287
8.6.1人工神經網路287
8.6.2單層神經網路290
8.6.3兩層神經網路294
8.6.4多層神經網路294
8.6.5卷積神經網路295
8.6.6迴圈神經網路297
8.6.7長短期記憶神經網路298
習題300
第9章電腦新技術301
9.1非馮·諾依曼電腦301
9.1.1量子電腦301
9.1.2光子電腦304
9.1.3生物電腦305
9.2大資料技術305
9.2.1大資料的概念與特點305
9.2.2大數據的度量306
9.2.3大數據生態圈307
9.2.4大資料的典型應用309
9.2.5大資料的發展趨勢310
9.3人工智慧311
9.3.1人工智慧的發展311
9.3.2人工智慧的主要研究領域312
9.3.3人工智慧的主要實現技術314
9.3.4人工智慧的典型應用314
9.3.5ChatGPT316
9.4BIM316
9.4.1BIM概述及其意義317
9.4.2BIM的代表軟體317
9.4.3BIM的應用案例318
9.4.4數字孿生320
9.5其他電腦新技術321
9.5.1雲計算321
9.5.2物聯網321
9.5.3智能建造324
9.5.4VR、AR和MR325
9.5.5元宇宙327
習題328
參考文獻329
