《计算机科学与技术方法论》（附下载）

我曾搜索过一些计算机算法的教材，收集了许多乱七八糟的资料。其中有一本《计算机科学与技术方法论》，虽说不是算法方面的权威，但是却能呈现给我们计算机技术的思想概况。

计算机的书籍通常很厚、很贵，所以看到这些砖头书总觉得囊中羞涩。郑渊洁的童话《我是钱》中的边杰 曾发现计算机技术纯粹是唬人，其实只要不拐弯抹角就能很快学会。说是那么说，但是我觉得必要的“砖头”还是需要的。

目前尽管网络不断发展，但是很多人仍然不愿意将自己的成果放到网络上来，特别是这种有版权而且可以赚取版权费的作品。我们要感谢董荣胜和古天龙，他们通过网络将自己的作品发布出来，让更多人能够了解计算机技术。这部书格式为PDF，但它是通过字符而不是图片的形式显示，所以完全可以复制下来或转换为Word格式。版权全部归原作者所有，大家不要演绎修改。

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内容提要和目录：

本书是作者多年来对计算学科方法论研究成果的总结，作者根据《计算作为一门学科》报告对整个计算学科综述性导引课程的严密性和挑战性的要求，借鉴了数学的公理化思想，对计算学科的主要内容进行了系统化、逻辑化的概括，并通过大量实例，深入浅出地阐明了计算学科中各主领域发展的基本规律，揭示了各主领域之间的内在联系，有助于人们对计算学科的深入了解。

本书的主要内容包括：计算机科学与技术方法论的构建，计算学科的历史、定义、根本问题，计算学科各主领域的基本问题，计算学科中的抽象、理论和设计3个学科形态，计算学科中的核心概念、数学方法、系统、科学方法、形式化技术、社会和职业的问题等，为了使读者能更好地理解和掌握书中的内容在各章末还附有一定数量的思考题。

目录
第1章 绪论
11 计算机科学与技术方法论产生的历史背景
111 早期关于计算机科学名称的争论
112 计算作为一门学科报告的主要成果及其局限性
113 CC1991的主要成果
114 CC2001的主要成果
115 计算教育面临的3个重大问题
116 计算机科学与技术方法论的提出
12 计算机科学与技术方法论的建立
121 计算机科学与技术方法论的定义
122 计算学科二维定义矩阵
123 计算学科的本质问题归约为定义矩阵本质问题的说明
13 计算机科学与技术方法论作为一个理论体系的阐述
131 作为理论体系的科学技术方法论
132 作为理论体系的计算机科学与技术方法论
14 计算机科学与技术方法论研究的意义
第2章 计算学科中的科学问题
21 概述
211 科学问题的定义
212 科学问题的主要特征和方法论作用
22 计算的本质计算学科的定义及其根本问题
221 计算本质的认识历史
222 康托尔的集合论和罗素悖论
223 希尔伯特纲领
224 图灵对计算本质的揭示
225 现代计算机的产生以及计算学科的定义
226 计算学科的根本问题
227 从计算的角度认知思维视觉和生命过程
23 计算学科各主领域的基本问题
24 计算学科中的典型问题及其相关内容
241 哥尼斯堡七桥问题
242 梵天塔问题
243 算法复杂性中的难解性问题P类问题和NP类问题
244 证比求易算法
245 P=?NP
246 旅行商问题与组合爆炸问题
247 生产者消费者问题与哲学家共餐问题
248 GOTO语句的问题以及程序设计方法学
25 人工智能中的若干哲学问题
251 图灵测试
252 西尔勒的中文屋子
253 计算机中的博弈问题
第3章 计算学科中的3个学科形态
31 一个关于学生选课的例子
311 对学生选课例子的感性认识
312 对学生选课例子的理性认识
313 学生选课系统的工程设计
32 抽象形态
321 一般科学技术方法论中有关抽象形态的论述
322 计算学科中有关抽象形态的论述
323 例子中有关抽象形态的主要内容及其简要分
33 理论形态
331 一般科学技术方法论中有关理论形态的论述
332 计算学科中有关理论形态的论述
333 例子中有关理论形态的主要内容及简要分析
34 设计形态
341 一般科学技术方法论中有关设计形态的论述
342 计算学科中有关设计形态的论述
343 例子中有关设计形态的主要内容及简要分析
35 3个学科形态的内在联系

351 一般科学技术方法论中有关3个学科形态内在联系的简要论述
352 计算学科中有关3个学科形态内在联系的论述
353 关系数据库领域中3个学科形态内在联系的有关内容
36 各主领域中3个学科形态的主要内容
37 计算机语言的发展及其3个学科形态的内在联系
371 自然语言与形式语言
372 图灵机与冯·诺依曼型计算机
373 机器指令与汇编语言
374 以虚拟机的观点来划分计算机的层次结构
375 高级语言
376 应用语言
377 自然语言
378 小结
第4章 计算学科中的核心概念
41 算法
411 算法的历史简介
412 算法的定义和特征
413 算法实例
414 算法的表示方法
415 算法分析
42 数据结构
421 数据结构的基本概念
422 常用的几种数据结构
423 树和二叉树
424 图
43 程序
44 软件
45 硬件
46 CC1991报告提取的核心概念
思考题
第5章 计算学科中的数学方法
51 数学的基本特征
52 数学方法的作用
53 计算学科中常用的数学概念和术语
531 集合
532 函数和关系
533 字母表字符串和语言
534 布尔逻辑
535 定义定理和证明
54 证明方法
541 直接证明法和间接证明法
542 反证法
543 归纳法
544 构造性证明
55 递归和迭代
551 递归
552 迭代
56 公理化方法
561 理论体系
562 公理化方法
563 实例
57 形式化方法
571 具体公理系统和抽象公理系统
572 形式化方法
*
58 一个实例—Armstrong公理系统
581 预备知识
582 Armstrong公理系统
思考题
第6章 计算学科中的系统科学方法
61 系统科学的基本思想
611 系统科学的基本概念
612 系统科学遵循的一般原则
613 常用的几种系统科学方法
614 实例
62 结构化方法
621 结构化方法的产生和发展
622 结构化方法遵循的基本原则
623 结构化方法的核心问题
63 面向对象方法
631 面向对象方法的产生和发展
632 面向对象方法的基本思想
633 面向对象方法的核心问题
64 小结
思考题
第7章 形式化技术*
71 形式化技术概述
72 形式化规格技术
721 形式化规格的定义及其分类
722 操作类规格技术
723 描述类规格技术
724 形式化规格技术的应用
73 形式化验证技术
731 模型检验
732 定理证明
思考题
第8章 社会和职业的问题
81 计算的历史
811 计算机史前史—1946年以前的世界
812 计算机硬件的历史
813 计算机软件的历史
814 计算机网络的历史
82 计算的社会背景
821 计算的社会内涵
822 网络的社会内涵
823 因特网的增长控制和使用
824 有关性别的问题
83 道德分析的方法
831 道德选择
832 道德评价
833 道德选择中其他相关因素及道德选择过程
84 职业和道德责任
841 职业化的本质
842 软件工程师的道德准则及行为规范
843 检举政策
844 计算中的可接受使用政策
85 基于计算机系统的风险和责任
851 历史上软件风险的例子
852 软件的正确性可靠性和安全性
853 软件测试
854 软件重用中隐藏的问题
855 风险评定与风险管理
86 知识产权
861 什么是知识产权
862 我国有关知识产权保护的现状
863 软件专利
864 有关知识产权的国际问题
87 隐私和公民自由
871 隐私保护的道德和法律基础
872 隐私保护的技术
873 电脑空间的言论自由
874 相关的国际问题和文化之间的问题
88 计算机犯罪
881 计算机犯罪及相关立法
882 黑客Cracking/Hacking
883 恶意计算机程序和拒绝服务攻击
884 防止计算机犯罪的策略
思考题
第9章 计算教育哲学
91 概述
92 计算教育哲学的第一个基本任务
93 计算教育哲学的第二个基本任务
931 如何定义一门学科
932 计算学科的本质根本问题以及学科的未来
933 计算学科是工科还是理科
934 程序设计在计算学科中的地位
935 计算学科目前的核心课程能否培养学生计算方面的能力
936 在计算课程中如何做到理论与实践相结合
937 关于创新
938 关于能力的培养
94 计算教育哲学的第三个基本任务
941 技术的变化
942 文化的改变
943 制定教学计划的原则
944 未来计算教育的发展
思考题
附录 计算机科学知识体
参考文献