●Chapter 0 Introduction / 緒論 2
0.1 The Role of Algorithms / 算法的作用 4
0.2 The History of Computing / 計算機器的由來 6
0.3 An Outline of Our Study / 學習大綱 11
0.4 The Overarching Themes of Computer Science / 計算機科學的首要主題 13
Chapter 1 Data Storage / 數據存儲 24
1.1 Bits and Their Storage / 位和位存儲 26
1.2 Main Memory / 主存儲器 34
1.3 Mass Storage / 海量存儲器 37
1.4 Representing Information as Bit Patterns / 用位模式表示信息 43
1.5 The Binary System / 二進制繫統 51
1.6 Storing Integers / 整數的存儲 56
1.7 Storing Fractions / 小數的存儲 63
1.8 Data and Programming / 數據與程序設計 69
1.9 Data Compression / 數據壓縮 77
1.10 Communication Errors / 通信差錯 83
Chapter 2 Data Manipulation / 數據操控 96
2.1 Computer Architecture / 計算機體繫結構 98
2.2 Machine Language / 機器語言 101
2.3 Program Execution / 程序執行 108
2.4 Arithmetic/Logic Instructions / 算術/邏輯指令 116
2.5 Communicating with Other Devices / 與其他設備通信 121
2.6 Programming Data Manipulation / 數據操控編程 126
2.7 Other Architectures / 其他體繫結構 137
Chapter 3 Operating Systems / 操作繫統 148
3.1 The History of Operating Systems / 操作繫統的歷史 150
3.2 Operating System Architecture / 操作繫統的體繫結構 155
3.3 Coordinating the Machine’s Activities / 協調機器的活動 163
3.4 Handling Competition Among Processes / 處理進程間的競爭 166
3.5 Security / 安全性 172
Chapter 4 Networking and the Internet / 組網及因特網 182
4.1 Network Fundamentals / 網絡基礎 184
4.2 The Internet / 因特網 194
4.3 The World Wide Web / 萬維網 206
4.4 Internet Protocols / 因特網協議 215
4.5 Simple Client Server / 簡單的客戶機服務器 223
4.6 Cybersecurity / 網絡安全 227
Chapter 5 Algorithms / 算法 244
5.1 The Concept of an Algorithm / 算法的概念 246
5.2 Algorithm Representation / 算法的表示 249
5.3 Algorithm Discovery / 算法的發現 258
5.4 Iterative Structures / 迭代結構 265
5.5 Recursive Structures / 遞歸結構 276
5.6 Efficiency and Correctness / 效率和正確性 285
Chapter 6 Programming Languages / 程序設計語言 304
6.1 Historical Perspective / 歷史回顧 306
6.2 Traditional Programming Concepts / 傳統的程序設計概念 317
6.3 Procedural Units / 332
6.4 Language Implementation / 語言實現 340
6.5 Object-Oriented Programming / 面向對像程序設計 350
6.6 Programming Concurrent Activities / 程序設計並發活動 357
6.7 Declarative Programming / 說明性程序設計 360
Chapter 7 Software Engineering / 軟件工程 374
7.1 The Software Engineering Discipline / 軟件工程學科 376
7.2 The Software Life Cycle / 軟件生命周期 379
7.3 Software Engineering Methodologies / 軟件工程方法學 384
7.4 Modularity / 模塊化 387
7.5 Tools of the Trade / 行業工具 396
7.6 Quality Assurance / 質量保證 405
7.7 Documentation / 文檔 408
7.8 The Human-Machine Interface / 人機界面 410
7.9 Software Ownership and Liability / 軟件所有權和責任 414
Chapter 8 Data Abstractions / 數據抽像 422
8.1 Basic Data Structures / 基本數據結構 424
8.2 Related Concepts / 相關概念 429
8.3 Implementing Data Structures / 數據結構的實現 432
8.4 A Short Case Study / 一個簡短的案例 447
8.5 Customized Data Types / 定制的數據類型 452
8.6 Classes and Objects / 類和對像 456
8.7 Pointers in Machine Language / 機器語言中的指針 458
Chapter 9 Database Systems / 數據庫繫統 470
9.1 Database Fundamentals / 數據庫基礎 472
9.2 The Relational Model / 關繫模型 478
9.3 Object-Oriented Databases / 面向對像數據庫 489
9.4 Maintaining Database Integrity / 維護數據庫的完整性 492
9.5 Traditional File Structures / 傳統的文件結構 496
9.6 Data Mining / 數據挖掘 505
9.7 Social Impact of Database Technology / 數據庫技術的社會影響 508
Chapter 10 Computer Graphics / 計算機圖形學 518
10.1 The Scope of Computer Graphics / 計算機圖形學的範圍 520
10.2 Overview of 3D Graphics / 3D圖形概述 523
10.3 Modeling / 建模 525
10.4 Rendering / 渲染 535
10.5 Dealing with Global Lighting / 處理全局照明 547
10.6 Animation / 動畫 550
Chapter 11 Artificial Intelligence / 人工智能 560
11.1 Intelligence and Machines / 智能與機器 562
11.2 Perception / 感知 567
11.3 Reasoning / 推理 574
11.4 Additional Areas of Research / 其他研究領域 586
11.5 Artificial Neural Networks / 人工神經網絡 593
11.6 Robotics / 機器人學 598
11.7 Considering the Consequences / 後果的思考 601
Chapter 12 Theory of Computation / 計算理論 614
12.1 Functions and Their Computation / 函數及其計算 616
12.2 Turing Machines / 圖靈機 619
12.3 Universal Programming Languages / 通用程序設計語言 623
12.4 A Noncomputable Function / 一個不可計算的函數 629
12.5 Complexity of Problems / 問題的復雜性 634
12.6 Public-Key Cryptography / 公鑰密碼學 646
Appendixes 656
A ASCII / ASCII碼 656
B Circuits to Manipulate Two’s Complement Representations / 用於處理二進制補碼表示的電路 657
C Vole: A Simple Machine Language / 一種簡單的機器語言 660
D High-Level Programming Languages / 高級程序設計語言 663
E The Equivalence of Iterative and Recursive Structures / 迭代結構與遞歸結構的等價性 665
F Answers to Questions & Exercises / 問題與練習答案 667

本書是計算機科學概論課程的經典教材，全書對計算機科學做了百科全書式的精彩闡述，充分展現了計算機科學的歷史背景、發展歷程和新的技術趨勢。書中首先介紹信息編碼及計算機體繫結構的基本原理，進而介紹操作繫統和組網以及因特網的相關內容，接著探討算法、程序設計語言及軟件工程，然後討論數據抽像和數據庫方面的問題，講述圖形學的主要應用以及人工智能，最後以計算理論的介紹結束全書。本書在內容編排上由具體到抽像逐步推進，便於教學安排，每一個主題自然而然地引導出下一個主題。此外，書中還包含大量的圖、表和示例，有助於讀者對知識的了解與把握。第13版新增了Python相關的內容，並且繼續使用第12版引入的Python代碼示例和類Python偽代碼。此外，幾乎每一章都能看到對前一版對應章節的修訂、更新以及修正。本書非常適合作為高等院校計算機以及相關專業本科生教材，也可以供有意在計算機方面發展的非計算機專業讀者作為入門參等