新编计算机应用基础实践教程(高职高专)

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isbn号码:9787113079604
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具体描述

计算机编程基础与数据结构导论 本书面向初学者和希望系统学习计算机科学核心概念的读者。 旨在提供一个扎实、全面的基础知识框架,为后续深入学习算法设计、软件工程及特定应用开发打下坚实基础。全书内容组织逻辑清晰,从最基础的计算思维培养入手,逐步深入到核心的数据组织与处理技术。 第一部分:计算思维与编程入门 本部分是理解计算机如何思考和执行任务的基石。我们摒弃了对特定硬件或操作系统细枝末节的纠缠,专注于通用的、可迁移的计算思维模型。 第一章:计算思维的建立 计算机科学的核心不在于操作机器,而在于解决问题的思维模式。本章首先剖析什么是计算思维(Computational Thinking),它包括分解(Decomposition)、模式识别(Pattern Recognition)、抽象(Abstraction)和算法设计(Algorithm Design)四大支柱。 1.1 什么是计算思维: 探讨其在日常生活和工程实践中的体现。 1.2 问题分解与模块化: 介绍如何将复杂问题拆解为可管理的小块,强调模块化设计的优势。 1.3 抽象的力量: 讲解如何忽略不必要的细节,关注事物的本质特征,这是高级编程的基础。 第二章:程序设计语言概述与基础语法 本章引入一门现代、通用的高级程序设计语言(例如 Python 或 Java 的核心概念,但描述上保持通用性),帮助读者快速上手编程。重点在于理解程序构造的通用要素,而非某一特定语言的冗余特性。 2.1 程序设计语言的演进与分类: 简要介绍机器语言、汇编语言到高级语言的过渡,理解编译型与解释型语言的差异。 2.2 变量、数据类型与常量: 深入探讨整数、浮点数、布尔值和字符串等基本数据类型的内存表示和使用规则。强调强类型与弱类型的区别。 2.3 运算符与表达式: 涵盖算术、关系、逻辑和位运算符,重点分析操作符的优先级和结合性,确保表达式计算的准确性。 第三章:控制流:程序的逻辑骨架 程序之所以能执行复杂任务,依赖于其对执行路径的精确控制。本章详细阐述结构化编程的核心组件。 3.1 顺序结构: 基础指令的线性执行。 3.2 选择结构(分支): 详细讲解 `if-else` 结构的多重嵌套与级联,以及 `switch/case` 语句在处理多重离散选择时的效率。 3.3 循环结构(重复): 深入对比 `while` 循环(前测循环)和 `for` 循环(计数循环/迭代循环),并讨论 `do-while` 循环的应用场景。特别关注循环的终止条件和无限循环的避免。 第四章:函数与代码重用 函数是实现代码模块化和抽象化的关键机制。本章专注于函数的定义、调用及其背后的作用域机制。 4.1 函数的定义与调用: 讲解函数签名、参数传递和返回值。 4.2 参数传递机制: 详细区分值传递(Pass by Value)和引用传递(Pass by Reference,或其等效实现),这对理解数据修改至关重要。 4.3 变量的作用域与生命周期: 解释局部变量、全局变量以及块级作用域的概念,理解变量在内存中的存在时间。 4.4 递归: 作为一种强大的函数调用自我引用的技术,本章会通过经典的阶乘和斐波那契数列案例,剖析递归的基线条件和递推关系。 第二部分:数据结构:高效的信息组织 数据结构是计算机科学的灵魂,它决定了程序处理信息时的效率和可行性。本部分侧重于逻辑结构而非物理存储细节。 第五章:基本数据结构:数组与字符串 数组是编程中最基础的、固定大小的线性集合。 5.1 数组的特性与内存布局: 理解数组的连续存储特性,以及如何通过索引快速访问元素。 5.2 多维数组: 讲解二维数组(矩阵)的行主序或列主序存储方式,以及其在数学和图像处理中的应用。 5.3 字符串处理基础: 将字符串视为字符序列,探讨字符串的不可变性(若适用)以及常用的查找、拼接和格式化操作。 第六章:线性结构的高级实现:栈与队列 栈(Stack)和队列(Queue)是受限制的线性结构,它们在系统调度、表达式求值和任务管理中发挥核心作用。 6.1 栈(Stack): 理解“后进先出”(LIFO)的原则。实现栈的压栈(Push)和弹栈(Pop)操作。重点分析栈在函数调用栈(Call Stack)中的作用。 6.2 队列(Queue): 理解“先进先出”(FIFO)的原则。实现队列的入队(Enqueue)和出队(Dequeue)操作。讨论循环队列(Circular Queue)以优化数组空间的利用。 6.3 栈与队列的应用: 使用栈解决括号匹配问题,使用队列模拟任务排队系统。 第七章:非线性结构初步:链表 链表提供了比数组更灵活的动态内存分配和插入/删除能力。 7.1 单向链表: 深入理解节点(Node)的概念——数据域和指针域(引用)。实现节点的创建、插入(头插、尾插、中间插入)和删除。 7.2 双向链表: 引入前驱指针,讨论双向链表在遍历和删除操作上的优势和劣势。 7.3 循环链表: 链表的尾节点指向头节点的结构,及其在某些特定算法中的应用。 第八章:搜索与排序算法导论 算法的效率是衡量程序质量的关键指标。本章聚焦于最基础和最常用的搜索与排序方法。 8.1 线性搜索与二分搜索: 对比两者在有序与无序数据集上的时间复杂度。强调二分搜索对数据有序性的严格要求。 8.2 基础排序算法: 详细剖析冒泡排序(Bubble Sort)、选择排序(Selection Sort)和插入排序(Insertion Sort)的工作原理、稳定性分析以及各自的最佳、最坏和平均时间复杂度。 8.3 性能分析基础: 引入大 O 符号(Big O Notation)作为衡量算法效率的标准工具,解释其在描述算法增长趋势中的作用。 第三部分:数据持久化与编程范式入门 本部分将视角从内存中的数据处理扩展到如何与外部世界交互,并初步接触更高级的组织方式。 第九章:文件操作与数据持久化 程序运行结束后,数据需要被保存。本章介绍如何进行基本的文件输入/输出(I/O)。 9.1 文件流的概念: 理解文件如何被视为数据流进行读写。 9.2 文本文件操作: 学习打开、读取(按行、按字符)和写入文本文件的基本方法。 9.3 二进制文件简介: 简要介绍存储非结构化数据(如图像或序列化对象)时二进制 I/O 的必要性。 第十章:面向对象编程的初步概念 面向对象编程(OOP)是一种重要的组织大型程序的方式。本章仅介绍其最核心的三个支柱概念。 10.1 类与对象的区别: 将类视为蓝图,对象视为其实例。 10.2 封装(Encapsulation): 理解数据隐藏的概念,以及如何通过接口(方法)安全地访问和修改数据。 10.3 继承(Inheritance)的初识: 建立“is-a”关系,探讨代码复用的基础机制。 10.4 多态(Polymorphism)的简单描述: 了解同一个接口可以对应不同行为的编程思想。 本书旨在为读者构建一个逻辑严密、联系紧密的计算机科学知识体系,为他们将来选择深入的方向(如网络、人工智能或软件开发)提供坚实的方法论基础。

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读后感

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说实话,我刚拿到这本教材的时候,心里是有点忐忑的,毕竟“应用基础”这个词听起来就挺基础的,担心内容会过于浅显,不够我这个已经接触过一些基础操作的人深入。然而,这本书的深度和广度完全超出了我的预期。它并非仅仅停留在“如何使用软件”的层面,而是深入探讨了“软件背后的原理”。比如,在介绍数据库基础时,它不仅仅教你怎么写SQL查询语句,还花了不少篇幅解释了关系型数据库的设计范式,这对于理解数据一致性和冗余控制至关重要。我特别欣赏作者在讲解操作系统原理时所采用的类比手法,将进程调度比作餐厅里服务员如何合理分配点餐任务,生动形象,逻辑清晰。而且,这本书的内容更新速度也跟得上时代步伐,对于云计算和大数据的一些前沿概念也有所涉猎,虽然只是点到为止,但为我们后续的学习指明了方向。这本书的结构设计也体现了高职教育的特点,目标明确,就是培养动手能力强的复合型人才。每一个模块的最后都会有一个综合项目,需要综合运用之前学到的所有知识来完成,这种挑战性极大地激发了我的学习热情,让我感觉自己不再是知识的被动接受者,而是知识的构建者。

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这本书的配套资源和整体设计理念,体现了对学习者需求的深刻理解。我尤其赞赏它在每一个章节末尾设置的“常见误区解析”和“进阶探索链接”。“常见误区”部分,精准地指出了初学者最容易犯的错误,比如在处理文件路径时的大小写敏感问题,或者在网络设置中忽略子网掩码的意义。这些都是我在实际操作中踩过的“坑”,能提前预警,真是太贴心了。而“进阶探索链接”则像一个个通往更广阔知识海洋的索引,它不会让你在基础学习中感到迷失,但又在你准备好时,提供了进一步深入学习的方向,比如推荐了哪些开源项目、哪些经典书籍。这种“适度超前”的设计,让这本书既能满足当前课程的需要,又具有长久的参考价值。而且,全书的语言风格是那种鼓励探索、不惧犯错的积极基调,让人在面对技术难题时,心态也变得更加从容和自信。它不仅仅是一本技术书,更像一本关于如何高效学习和解决复杂问题的指南。

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这本书真是太给力了,完全颠覆了我对计算机基础的认知。以前觉得编程就是枯燥的代码堆砌,接触了这本书之后,才发现原来它和我们的日常生活息息相关。作者的讲解方式非常接地气,没有那些晦涩难懂的专业术语,读起来一点压力都没有。举个例子,书里讲到网络基础的时候,不是干巴巴地介绍IP地址和端口号,而是通过模拟一个快递包裹的“旅行”过程,把复杂的概念讲得清清楚楚,让人茅塞顿开。特别是关于数据安全的那一章,作者不仅强调了要设置复杂的密码,还深入浅出地分析了钓鱼邮件的常见套路,感觉自己瞬间拥有了“火眼金睛”,对网络诈骗有了更深的警惕。这本书的实践性也非常强,书中的案例都是结合我们职场中经常会遇到的场景,比如如何高效地利用Excel进行数据透视,或者如何用PPT制作一份有说服力的项目报告。这些内容对于即将步入职场的我来说,简直是雪中送炭。我特别喜欢它将理论与实践紧密结合的编排方式,看完理论部分,马上就能在配套的练习中动手操作,这种即学即用的感觉,让知识的吸收效率大大提高。

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作为一名对设计和多媒体制作略有兴趣的读者,我发现这本书在多媒体应用这一块的内容处理得非常细腻和人性化。它没有强行要求我们掌握复杂的专业软件,而是聚焦于如何利用现有工具,如一些轻量级的视频编辑软件和图片处理工具,来快速实现创意。书里有一个章节专门讲解了如何进行“信息可视化”,这对我帮助太大了。我以前做的报告图表总是很呆板,自从学习了书中的色彩搭配原则和信息层级布局技巧后,我制作的图表瞬间提升了一个档次,同事们都夸我做的报告看起来专业多了。更让我惊喜的是,书中提到了很多提升工作效率的小技巧,比如快捷键的组合使用、文件批量重命名的高级技巧等等,这些看似微小的细节,却在日复一日的工作中为我节省了大量的时间和精力。这本书的排版设计也值得称赞,图文并茂,关键概念都用醒目的方式标注出来,即便是翻阅查找资料时,也能快速定位到所需信息,完全没有那种厚重教材的压迫感,阅读体验非常流畅舒适。

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坦白说,我对“实践教程”这四个字持保留态度的,因为很多号称实践的教程,最后都变成了冷冰冰的操作手册,缺乏深入的思考引导。但这本书完全不同,它更像一位经验丰富的导师在手把手带你进入信息世界的殿堂。它最成功的地方在于培养了我们“计算思维”——这是一种解决问题的系统化思维模式。在介绍算法和流程控制时,作者并没有直接给出标准答案,而是设置了多种情境,引导我们思考“如果输入是A,输出应该是B,那么中间的步骤应该如何设计才能最优化?”这种启发式的教学方法,迫使我们的大脑积极参与到逻辑构建中。我记得书里有一个关于“库存管理系统逻辑设计”的案例分析,它不仅仅展示了如何用流程图来表示,更深入讨论了不同设计方案在内存占用和处理速度上的权衡。这种对性能和资源优化的关注,让我意识到计算机应用远不止于“能用”,更要追求“好用”和“高效”。这本书为我打下了坚实的逻辑基础,让我从一个单纯的“电脑操作员”向着“信息系统分析者”迈进了一大步。

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