本書依據(jù)浙江大學計算機科學基礎(chǔ)課程的教學改革和實踐基礎(chǔ)編寫而成。本書圍繞相關(guān)數(shù)據(jù)和處理方法，通過計算系統(tǒng)、計算基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)表示、算法基礎(chǔ)、語言和程序、數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)及先進計算等內(nèi)容，以計算系統(tǒng)的全新視角介紹計算機科學基礎(chǔ)知識。本書較為全面地介紹了各種類型的數(shù)據(jù)及其處理方法。本書的目標仍然是讓讀者系統(tǒng)地、全面地理解計算機及其科學基礎(chǔ)，理解計算機的計算對象，以及計算機能夠做什么、不能做什么、如何做到等，讓讀者站在一個新的高度去認識作為科學的計算機學科和作為工具的計算機的特點，領(lǐng)略計算機科學的無窮魅力。本書有配套的實驗指導，以幫助讀者通過自主學習提升使用計算機的技能。本書為教師和學生提供相關(guān)教案、習題參考答案以及書中用到的數(shù)據(jù)文件，可以在華信教育資源網(wǎng)的相關(guān)網(wǎng)頁中進行下載。本書既可以作為大學本科的計算機科學基礎(chǔ)課程的教材，也可以作為計算機專業(yè)的導論課教材，也希望能夠為更全面了解計算機及計算系統(tǒng)的讀者所參考。
前 言
幾年前，我在一次全國性的計算機教學研討會上提出了個人的觀點，應(yīng)該客觀地分析相關(guān)計算機基礎(chǔ)課程的學生群體，他們是互聯(lián)網(wǎng)的原住民：他們對計算機、信息和技術(shù)的認知程度遠遠高出他們的父輩，因為他們一出生就生活在信息社會。今天看來，這個觀點仍然是保守了，他們是信息社會的真正的推動者。今天這一代人，生活、學習、工作自然而然地與計算機、智能手機密切聯(lián)系在一起，就像我們這一代和電視機聯(lián)系在一起一樣。
回到本書書名的構(gòu)想。
本書的讀者對機器（硬件）具有本能的認知，對APP（Application，應(yīng)用程序）更有天然的親和力，這幾年發(fā)展極為迅速的大數(shù)據(jù)（Big Data）更是膾炙人口，他們已經(jīng)耳熟能詳。因此，我們需要站在一個新的角度看待本書的讀者，需要給他們一個適合當下信息社會發(fā)展特點的視角，與他們分享相關(guān)的知識和技術(shù)。毫無疑問，數(shù)據(jù)與計算是主題。盡管過去計算機科學基礎(chǔ)也一直討論數(shù)據(jù)與計算，只是沒有像今天的形勢所要求的那樣必須給出一個清晰的路線圖和系統(tǒng)性的介紹。幾年前，我在浙江大學竺可楨（浙江大學歷史上最具影響的校長，19361949）學院的計算機科學基礎(chǔ)課程教學中就進行了相關(guān)嘗試，因此本書也是教學過程的體會和總結(jié)，希望對使用本書的教師和學生們有所幫助。
科學的精神就在于知道是什么、為什么以及如何做到，不需贅述的是，作為一門學科，計算機學科與數(shù)學、物理差不多，盡管學習它們并不意味著就以此為職業(yè)，但你們已經(jīng)無從選擇：計算機或者與計算機相關(guān)的產(chǎn)品將伴隨你們成長，將成為你們新一代不可或缺的工具，甚至成為你們的一個不可或缺的器官。因此，你們需要掌握計算科學的相關(guān)知識，使得計算機這個工具能夠發(fā)揮更有效的作用。
盡管本書目標是明確的，但要達到這個目標絕非易事：現(xiàn)在人人都是計算機方面的專家，很多人對計算機的認識是不同的。為了適合教學，本書在教學內(nèi)容的編排上做了較大幅度的調(diào)整，以計算機是數(shù)據(jù)的載體，計算機是計算的核心為主線，強調(diào)數(shù)據(jù)是計算的對象，而數(shù)據(jù)的抽象表達、組織與存儲、傳輸與交換和作為資源使用是計算的目標，也是計算機實現(xiàn)這些功能的方法。
本書應(yīng)該具有基礎(chǔ)性課程所具有的知識體系的基本穩(wěn)定性。盡管計算機技術(shù)發(fā)展很快，人們每天都在使用它，每天都在談?wù)撍孟衩刻於加辛钊硕恳恍碌男碌募夹g(shù)，實際上它的科學基礎(chǔ)并沒有變，至少在可預(yù)見的未來也不會有多大變化。計算機科學的基礎(chǔ)就是數(shù)制、邏輯、體系、數(shù)據(jù)組織和表達、算法、語言、軟件原理等。新技術(shù)，如Web、即時通信等，都不是新的，新的只是與市場相關(guān)，無關(guān)乎技術(shù)。
希望讀者能夠領(lǐng)會本書希望傳達的意思：計算機是科學，也是數(shù)據(jù)處理的工具，而且是一個不可或缺的科學工具，計算機改變著我們、改變著社會。好好地了解它吧，它能更好地幫助你！
本書圍繞相關(guān)數(shù)據(jù)和處理方法，通過計算系統(tǒng)、計算基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)表示、算法基礎(chǔ)、語言和程序、數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)及先進計算等內(nèi)容，以計算系統(tǒng)的全新視角介紹計算機科學基礎(chǔ)知識。計算系統(tǒng)是指承擔計算功能的計算機和計算對象的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是現(xiàn)實世界的抽象的表達，是信息之源。本書較為全面地介紹了各種類型的數(shù)據(jù)及其處理方法。
同許多計算機書籍一樣被詬病的是，與前面出版并勘誤過的多個版本一樣，本書也有各種失誤和錯誤，也有很多不完善的地方。如果給自己找理由，則是計算機發(fā)展太快，許多概念隨著時間而改變，我們還不能完全跟上這種改變。前面幾版收到了許多讀者的指正，也真誠希望讀者再次幫助我們糾正書中的各種錯誤。再次深謝你們的寬容和幫助。
本書能夠出版并多次修訂（從2002年開始至今已經(jīng)有數(shù)個版本），得益于浙江大學中一起教授本課程的各位同事的大力幫助。他們對書稿中有很多建設(shè)性的建議和批評，限于時間限制還不能一一加以修正，將在再版時全面修訂。抱歉的是，由于人數(shù)太多，限于篇幅不能一一列出他們的名字，但是有幾位老師是本書的最大貢獻者，特別感謝浙江大學計算機教學研究中心的現(xiàn)任首席責任教授許端清老師、責任教授徐鏡春老師和沈睿老師，是他們的大力支持，本書才得以進行修改并出版。計算機學院的章文老師和馮曉霞老師仔細閱讀了原稿，糾正了很多錯誤，也提出了很多很好的建議。
本書為任課教師提供配套的教學資源（包含電子教案、習題參考答案、書中用到的數(shù)據(jù)文件），需要者可登錄華信教育資源網(wǎng)站（http://www.hxedu.com.cn），注冊之后進行免費下載。
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