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第一部分 计算思维导论3

第1章 计算概论3

1.1 计算3

1.2 小结9

习题9

第2章 Python简介10

2.1 Python基本元素10

2.1.1 对象、表达式和数值类型11

2.1.2 变量和赋值12

2.2 分支语句14

2.3 str类型与输入15

2.4 循环16

2.5 内置数据结构18

2.5.1 列表18

2.5.2 元组20

2.5.3 字典22

2.6 函数22

2.7 文件25

2.8 小结26

习题26

第3章 计算思维与计算机问题求解29

3.1 计算思维29

3.2 计算机问题求解32

3.3 算法复杂度36

3.4 计算机问题求解的核心方法38

3.5 小结42

习题42

第二部分 计算机科学篇49

第4章 递归49

4.1 定义及应用49

4.2 递归与数学归纳法53

4.2.1 最大子集问题53

4.2.2 排序56

4.3 动态编程58

4.4 小结60

习题60

第5章 信息、信息表示及处理62

5.1 信息论基础62

5.2 信息的数字化64

5.2.1 数值的数字化65

5.2.2 字符的数字化67

5.2.3 声音的数字化69

5.2.4 图像的数字化70

5.3 数据压缩71

5.3.1 Huffman编码72

5.3.2 Python实现75

5.4 信息加解密78

5.5 小结87

习题87

第6章 面向对象程序设计89

6.1 Python面向对象基础90

6.2 一个实际的例子：按揭贷款94

6.3 数据的图形化97

6.4 小结102

习题102

第7章 计算机系统103

7.1 概述103

7.2 数字电路105

7.2.1 逻辑门的建模与模拟106

7.2.2 加法器110

7.2.3 存储电路113

7.3 计算机硬件系统115

7.4 小结121

习题121

第8章 图灵机与图灵测试123

8.1 图灵机123

8.2 图灵测试129

8.2.1 正则表达式简介131

8.2.2 简单图灵测试程序133

8.3 小结138

习题138

第三部分 应用篇143

第9章 模拟、概率与统计143

9.1 随机与概率143

9.2 数据分布152

9.3 正态分布与置信区间155

9.3.1 均匀分布156

9.3.2 指数分布156

9.3.3 几何分布156

9.3.4 Benford分布158

9.4 随机数生成160

9.5 小结170

习题170

第10章 蒙特卡洛模拟方法172

10.1 概述172

10.2 初探——模拟赌局173

10.3 计算π177

10.4 游荡的醉汉179

10.5 高手赢面就大吗188

10.6 小结192

习题193

第11章 数据分析概览194

11.1 概述194

11.2 乳腺癌的诊断195

11.3 小结204

习题204

第12章 排队问题205

12.1 排队论基础205

12.2 SimPy简介207

12.3 需要多少小便斗216

12.4 小结222

习题223