本书是面向理工类专业的“计算机基础系列教材”的第一本，是学习计算机基础理论和软硬件设计的入门教材。全书以“计算思维能力”培养为出发点，以数据的表示、存储、处理、分析为主线，介绍系统平台原理、C程序设计、算法分析与数据结构基础，并从大数据的视角，概述数

据的组织与分析方法。

全书共分9章，主要内容包括:计算机与互联网，信息表示与编码，软硬件系统基本原理，程序设计与数据结构基础，C程序设计基础，数组和函数，指针，算法分析与设计，数据管理与数据分析。各章均在起始处给出本章的引言及学习目标，以供读者学习时参考。同时，作为“大学计算机”国

家精品在线开放课程(MOOC)配套教材，本书配有教学微视频。

作为大学计算机基础课程教材，本书首先帮助读者理解基础理论，而后具备基本的C语言编程能力和简单算法与数据结构设计能力，以及对数据分析理论和大数据处理环境有基本的了解。

本书可作为普通高等学校理工类专业“大学计算机”课程教材，也可以作为C语言程序设计学习的入门教材，适用学时为48-64学时。目录中带有 “*”的章节为选讲内容，可根据情况课内讲授或作为翻转课堂教学使用。

前辅文
第1章 计算机与互联网
  1.1 案例描述
  1.2 计算与计算模型
   1.2.1 图灵模型
   1.2.2 图灵机的工作过程
   1.2.3 计算与可计算性理论
  1.3 微型计算机系统
   1.3.1 微型计算机系统结构
   1.3.2 主机与主机板
   *1.3.3 微型计算机的主要性能指标
  1.4 网络技术基础
   1.4.1 计算机网络的概念
   1.4.2 计算机网络的组成和分类
   1.4.3 网络的拓扑结构
   1.4.4 网络体系结构和协议
   1.4.5 TCP/IP协议及其体系结构
  1.5 互联网与物联网
   1.5.1 互联网的组成
   1.5.2 互联网基础
   1.5.3 互联网上的数据传输过程
   1.5.4 互联网上的应用
   1.5.5 关于物联网
  习题
第2章 信息表示与编码
  2.1 计算机与二进制
  2.2 计算机中的数制及其转换
   2.2.1 计算机中的数制
   2.2.2 常用计数制之间的转换
  2.3 二进制数的表示和算术运算
   2.3.1 定点数与浮点数
   2.3.2 二进制数的算术运算
   2.3.3 机器数的表示
  2.4 二进制信息编码
   2.4.1 BCD编码
   2.4.2 字符编码
   *2.4.3 声音信息的表示
   *2.4.4 图像信息的表示
  *2.5 信息处理的一般过程
   2.5.1 什么是信息
   2.5.2 计算机中信息处理的一般过程
  习题
第3章 软硬件系统基本原理
  3.1 逻辑代数基础
   3.1.1 关于逻辑
   3.1.2 基本逻辑运算
   3.1.3 其他逻辑运算
  3.2 逻辑电路
   3.2.1 基本逻辑门
   3.2.2 其他常用逻辑门
   3.2.3 触发器
   3.2.4 加法器
  3.3 冯•诺依曼结构
   3.3.1 冯•诺依曼计算机基本结构
   3.3.2 微型计算机的一般工作过程
   3.3.3 图灵机与计算机
  *3.4 哈佛结构
   3.4.1 冯•诺依曼结构的局限性
   3.4.2 哈佛结构模型
  3.5 操作系统基本原理
   3.5.1 操作系统概述
   3.5.2 处理器管理
   3.5.3 存储器管理
   *3.5.4 文件管理
   *3.5.5 设备管理与用户接口
  习题
第4章 程序设计与数据结构基础
  4.1 关于程序设计
   4.1.1 什么是程序设计
   4.1.2 程序设计语言
   4.1.3 语言处理程序
   4.1.4 程序设计环境
   4.1.5 如何编写出一个“好程序”
  4.2 程序设计思想
   4.2.1 结构化程序设计
   4.2.2 面向对象程序设计
  4.3 程序中的数据结构
   4.3.1 学习数据结构的原因
   4.3.2 数据和数据类型
   4.3.3 数据结构概述
   4.3.4 数据结构示例——线性表
  *4.4 人工智能时代的编程语言
  *4.5 计算机求解问题的一般过程
   4.5.1 需求分析与模型建立
   4.5.2 模块设计
   4.5.3 程序编码与调试
   4.5.4 系统测试
  习题
第5章 C程序设计基础
  5.1 C程序的第一个例子
  5.2 输入和输出函数
  5.3 C程序的基本要素
   5.3.1 C语言字符集、标识符和词汇
   5.3.2 注释
   5.3.3 C源程序结构
  5.4 C语言的数据类型
   5.4.1 常量
   5.4.2 变量
   5.4.3 类型修饰符
  5.5 运算符和表达式
   5.5.1 算术运算符和算术表达式
   5.5.2 关系运算符和关系表达式
   5.5.3 逻辑运算符和逻辑表达式
   5.5.4 赋值运算符和赋值表达式
   5.5.5 自增运算符和自减运算符
   5.5.6 问号表达式和逗号表达式
   5.5.7 位运算表达式
   5.5.8 表达式中各运算符的运算顺序
   5.5.9 不同类型数据之间的混合算术运算
   5.5.10 typedef语句
   5.5.11 运算符与表达式举例
  5.6 控制结构
   5.6.1 顺序结构
   5.6.2 选择结构
   5.6.3 循环结构
   5.6.4 其他控制转移语句
   5.6.5 控制结构举例
  5.7 应用举例
  习题
第6章 数组和函数
  6.1 数组
   6.1.1 一维数组
   6.1.2 二维数组
   6.1.3 多维数组
  6.2 字符型数组和字符串处理库函数
   6.2.1 字符型数组的定义和初始化
   6.2.2 字符串的输入与输出
   6.2.3 字符串处理库函数
  6.3 结构体类型
   6.3.1 结构体类型的定义和使用
   6.3.2 数组和结构体
  6.4 数组举例
  6.5 函数
   6.5.1 函数的定义
   6.5.2 函数的调用
   6.5.3 函数原型
   6.5.4 函数间的参数传递
   6.5.5 局部变量和全局变量
   6.5.6 递归函数
   6.5.7 带参数的main函数
   6.5.8 库函数
  6.6 变量的存储类别
   6.6.1 自动变量
   6.6.2 静态变量
   6.6.3 寄存器变量与外部变量
   6.6.4 多源程序文件程序中的全局变量说明
  6.7 关于函数的编程示例
  习题
第7章 指针
  7.1 地址与指针
   7.1.1 地址
   7.1.2 指针
  7.2 指针运算
   7.2.1 *和&运算符
   7.2.2 指针变量的运算
  7.3 指针与数组
   7.3.1 指向数组的指针
   7.3.2 指向多维数组的指针
   7.3.3 指针数组
  7.4 指针和函数
   7.4.1 指针作为函数的参数
   7.4.2 返回指针的函数
   7.4.3 指向函数的指针
  7.5 动态存储分配
  7.6 指向指针的指针
  7.7 结构体与指针
  7.8 指针的初始化
  7.9 void和const类型的指针
  7.10 指针举例
  习题
第8章 算法分析与设计
  8.1 算法的基本概念
  8.2 算法的描述方法
   8.2.1 算法的自然语言描述
   8.2.2 算法的伪代码描述
   8.2.3 算法的流程图描述
  8.3 算法的复杂性评价
   8.3.1 算法的时间复杂度
   8.3.2 算法的空间复杂度
  8.4 排序算法
   8.4.1 冒泡排序
   8.4.2 选择排序
   8.4.3 快速排序
  8.5 查找算法
   8.5.1 顺序查找
   8.5.2 折半查找
  8.6 顺序结构线性表上的基本操作算法
   8.6.1 线性表的创建
   8.6.2 顺序结构线性表的插入和删除
   8.6.3 顺序表上的其他运算
   8.6.4 顺序线性表操作示例
  *8.7 常用算法简介
   8.7.1 递归与分治
   8.7.2 动态规划
   8.7.3 贪心算法
   8.7.4 回溯法
   8.7.5 马踏棋盘问题
  习题
第9章 数据管理与数据分析
  9.1 数据分析概述
   9.1.1 数据的组织形式
   9.1.2 分析视角的数据管理
   9.1.3 数据分析的生命周期
   9.1.4 数据分析案例描述
  9.2 关系数据库技术
   9.2.1 基本术语
   9.2.2 数据模型
   9.2.3 关系数据库
   9.2.4 SQL基本要素
  9.3 数据分析方法简介
   9.3.1 描述性统计分析方法
   9.3.2 高级分析方法
  *9.4 大数据及其开发环境
   9.4.1 什么是大数据
   9.4.2 大数据开发环境——Hadoop平台概述
   9.4.3 Hadoop关键技术
  9.5 大数据、云计算与人工智能
   9.5.1 大数据与云计算
   9.5.2 大数据与人工智能
  习题
  附录
  参考文献