“计算思维导论”是学生进入大学的第一门计算机课程。全书针对高等院校学生的特点和培养定位，以应用基础为背景，从培养学生建立计算思维理论体系、促进学生的计算思维与各专业思维交叉融合的角度出发，引导学生对计算思维从一个较浅的理解层次逐步过渡到较深入的理解层次。本书设计了14章，分别是计算机与计算思维，信息表示，计算机系统，算法设计基础，计算学科基础理论，人工智能基础，社会网络与图论，强关系、弱关系与同质性现象，小世界现象，博弈论基础，网络流量及拍卖的博弈论模型，匹配市场，网络中的议价与权力，万维网的结构和网络搜索。本书坚持“学生中心、产出导向、持续改进”的 OBE 教育理念；在内容方面，立足计算思维理论和实际应用相结合，优化重构教学内容与课程体系；及时引入计算思维领域的学术研究、发展前沿成果。本书可作为高等学校“计算思维导论”或“计算机导论”等课程的教材或参考书，也可供有关专业的学生、教师和科技人员参考。
邵斌，男，1971年出生，副教授，硕士，湖州师范学院信息工程学院计算机系主任、湖州市计算机学会秘书长。
第1章 计算机与计算思维 1
1.1 计算机的发展及应用 1
1.1.1 计算机的发展简史 1
1.1.2 计算机的分类 3
1.1.3 计算机的应用领域 5
1.1.4 计算机的发展趋势 6
1.1.5 计算机在我国的发展 7
1.2 计算思维 8
1.2.1 计算思维的定义 8
1.2.2 计算思维示例 9
1.2.3 计算思维的特征 10
1.2.4 计算思维的内涵 10
1.3 习题 11
第2章 信息表示 13
2.1 数制及其运算 13
2.1.1 数制的概念 13
2.1.2 常用的几类进制数及运算 15
2.1.3 各种数制间的转换 16
2.1.4 二进制信息的逻辑运算 20
2.2 数值数据的表示 20
2.2.1 机器数的表示 20
2.2.2 数的定点和浮点表示 22
2.3 信息的存储和计算机字符的编码 23
2.3.1 信息的存储单位 23
2.3.2 字符的编码 23
2.3.3 汉字的编码 25
2.4 习题 28
第3章 计算机系统 31
3.1 计算机系统概述 31
3.1.1 图灵机 31
3.1.2 冯·诺依曼原型机的基本结构 32
3.1.3 总线结构 33
3.1.4 计算机的主要技术指标 33
3.2 计算机硬件部件及其功能 34
3.2.1 主机 34
3.2.2 外设 36
3.2.3 其他设备 43
3.3 计算机软件系统 44
3.3.1 计算机指令及程序 44
3.3.2 程序设计语言 45
3.3.3 系统软件 46
3.3.4 应用软件 47
3.3.5 文件管理 48
3.4 习题 50
第4章 算法设计基础 54
4.1 算法概述 54
4.1.1 什么是算法 54
4.1.2 算法描述 55
4.2 算法分析 56
4.2.1 算法分析概述 56
4.2.2 例题分析 57
4.3 算法类型 59
4.4 习题 60
第5章 计算学科基础理论 63
5.1 操作系统概述 63
5.1.1 操作系统的功能和主要模块 63
5.1.2 操作系统的功能 64
5.1.3 操作系统的分类 64
5.2 计算机网络基础 66
5.2.1 计算机网络的产生与发展 66
5.2.2 计算机网络的功能与拓扑结构 67
5.2.3 计算机网络的分类及体系结构 69
5.2.4 计算机网络应用 72
5.2.5 计算机信息安全 76
5.2.6 计算机病毒及其防治 78
5.3 数据库技术 80
5.3.1 数据库及数据库系统 80
5.3.2 数据库管理系统的功能 82
5.3.3 数据库结构与数据库设计 83
5.4 习题 85
第6章 人工智能基础 91
6.1 人工智能的定义和发展 91
6.1.1 人工智能的起源 91
6.1.2 人工智能的发展 92
6.1.3 人工智能的定义 93
6.2 人类智能与人工智能 94
6.2.1 研究认知过程的任务 94
6.2.2 智能信息处理系统的假设 95
6.2.3 人类智能的计算机模拟 95
6.3 人工智能的学派及其争论 96
6.3.1 人工智能的主要学派 96
6.3.2 对人工智能基本理论的争论 97
6.3.3 对人工智能技术路线的争论 98
6.3.4 人工智能的研究目标 98
6.4 人工智能的研究和应用领域 99
6.5 习题 104
第7章 社会网络与图论 105
7.1 社会网络概述 105
7.2 图论的基本概念 106
7.2.1 图的定义 106
7.2.2 图的相关术语 106
7.3 图的存储 109
7.4 图的遍历 110
7.4.1 深度优先搜索法 110
7.4.2 广度优先搜索法 111
7.4.3 非连通图的遍历 111
7.5 习题 112
第8章 强关系、弱关系与同质性现象 114
8.1 三元闭包 114
8.2 强关系、弱关系 116
8.2.1 桥和捷径 116
8.2.2 强三元闭包性质 118
8.2.3 捷径和弱关系 119
8.3 同质现象 119
8.4 物以类聚、人以群分 122
8.4.1 归属网络 122
8.4.2 社会（归属）网络结构的变化 123
8.5 谢林模型 125
8.5.1 谢林模型简介 125
8.5.2 移动动力学 126
8.6 习题 128
第9章 小世界现象 131
9.1 六度分隔 131
9.2 Watts-Strogatz模型 132
9.3 短视搜索 134
9.4 习题 136
第10章 博弈论基础 138
10.1 博弈的基本概念 138
10.1.1 博弈的一个案例 138
10.1.2 博弈的基本要素 139
10.1.3 博弈中的行为推理 140
10.2 博弈的求解 141
10.2.1 囚徒困境 141
10.2.2 最佳应对与占优策略 142
10.2.3 纳什均衡 144
10.2.4 多重均衡：协调博弈 145
10.3 混合策略 148
10.3.1 硬币配对 148
10.3.2 混合策略及收益 148
10.3.3 混合策略的均衡 150
10.3.4 混合策略：案例与分析 150
10.4 博弈的解与社会福利 152
10.4.1 发现所有的纳什均衡 152
10.4.2 帕累托最优与社会最优 153
10.5 习题 154
第11章 网络流量及拍卖的博弈论模型 160
11.1 网络流量的博弈论模型 160
11.1.1 均衡的流量 160
11.1.2 布雷斯悖论 161
11.2 拍卖 163
11.2.1 拍卖的类型 163
11.2.2 拍卖中的博弈与占优策略 165
11.3 习题 166
第12章 匹配市场 172
12.1 二部图与完美匹配 172
12.2 估值与最优分配 174
12.3 价格与市场清仓性质 176
12.3.1 价格与回报 176
12.3.2 市场清仓价格 177
12.3.3 市场清仓价格的属性 177
12.3.4 构造一组清仓价格 178
12.4 习题 180
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第13章 网络中的议价与权力 183
13.1 社会网络中的权力 183
13.1.1 网络中位置权力的一个例子 183
13.1.2 权力与交换的实验性研究 184
13.2 网络交换实验的结果 185
13.3 两人交互模型：纳什议价解 188
13.3.1 纳什议价解 188
13.3.2 两人交互模型：最后通牒 189
13.3.3 稳定结果 189
13.3.4 平衡结果 191
13.4 习题 192
第14章 万维网的结构和网络搜索 194
14.1 万维网结构 194
14.1.1 信息网络和超文本 194
14.1.2 将万维网看成一个有向图 194
14.2 万维网的领结结构 197
14.2.1 超大强连通分量 197
14.2.2 领结结构 198
14.3 网络搜索：排名问题 200
14.4 利用中枢和权威进行链接分析 201
14.4.1 由链入链接投票选择 201
14.4.2 一种发现列表同页的技术 202
14.4.3 反复改进规则 203
14.4.4 中枢网页和权威网页 204
14.5 网页排名 206
14.5.1 网页排名的基本定义 206
14.5.2 网页排名的均衡值 207
14.5.3 按比例缩放网页排名 207
14.6 习题 209
参考文献 213
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