計算思維基礎（簡體書）

《高等學校“十二五”公共課計算機規劃教材：計算思維基礎》從計算機基礎教學中如何培養大學生計算思維能力出發，對“大學計算機基礎”課程教學改革進行了一些探討和研究，將思維訓練融入教學的各環節中，以期進一步提升大學生的綜合素質和能力，挖掘大學生的學習潛能。全書共7章，主要內容包括計算機與計算思維、信息技術基礎、問題求解、數據的組織與管理、算法設計、算法分析與問題優化、綜合案例等。書中引入了國外先進教學理念，貫徹了啟發思辨原則。．

《高等學校"十二五"公共課計算機規劃教材:計算思維基礎》可作為高等學校非計算機各專業、計算機成人教育各類進修班與培訓班學習計算思維基礎知識的教材，也可供廣大工程技術人員和管理人員參考。

第1章計算機與計算思維1
1.1計算機1
1.1.1什么是計算1
1.1.2計算工具2
1.1.3計算機的工作原理和用途4
1.2計算機應用系統的計算模式5
1.2.1單主機計算模式5
1.2.2分布式客戶／服務器計算模式6
1.2.3瀏覽器／服務器計算模式6
1.3新的計算模式8
1.3.1普適計算8
1.3.2網格計算9
1.3.3云計算10
1.3.4人工智能13
1.3.5物聯網15
思考題18
第2章信息技術基礎19
2.1信息的編碼與解碼19
2.1.1數制與運算19
2.1.2信息的編碼27
2.2計算機硬件基礎35
2.2.1布爾邏輯與門電路35
2.2.2計算機基本結構和工作原理40
2.2.3指令與指令系統43
2.2.4信息在計算機內的表示44
思考題47
第3章問題求解48
3.1問題求解概念48
3.1.1一般問題解決過程48
3.1.2計算機求解問題的過程50
3.1.3編程思想52
3.2計算機編程的基本概念56
3.2.1常量和變量57
3.2.2數據類型57
3.2.3函數與表達式59
3.2.4繪圖工具Visio介紹63
3.3程序結構68
3.3.1順序結構68
3.3.2條件結構70
3.3.3循環結構73
思考題76
第4章數據的組織與管理79
4.1數據結構79
4.1.1線性表81
4.1.2樹形結構90
4.1.3圖結構94
4.2數據庫技術98
4.2.1數據管理技術98
4.2.2數據庫管理系統101
4.2.3查詢語言SQL103
4.2.4設計和創建數據庫105
4.2.5數據庫案例分析107
思考題112
第5章算法設計113
5.1算法的基本概念113
5.1.1算法定義與性質113
5.1.2設計算法原則和過程113
5.1.3算法的基本表達114
5.2算法策略119
5.2.1枚舉法119
5.2.2遞歸法122
5.2.3分治法128
5.2.4回溯法133
5.3基本算法136
5.3.1基礎知識136
5.3.2排序139
5.3.3查找142
思考題144
第6章算法分析與問題優化148
6.1算法分析148
6.1.1算法時間復雜度分析148
6.1.2算法空間復雜度分析151
6.2問題優化152
6.2.1貪心法152
6.2.2動態規劃155
思考題163
第7章綜合案例165
7.1案例1五子棋游戲開發165
7.2案例2車牌競拍系統開發172
思考題184
附錄AJDK與Eclipse的安裝設置185
附錄BVisualC++中編寫C代碼196
參考文獻201

物聯網的概念應當分為廣義和狹義兩方面。廣義來講，物聯網是一個未來發展的愿景，等同于“未來的互聯網”，或者是“泛在網絡”，能夠實現人在任何時間、地點，使用任何網絡與任何人或物進行信息交換。從狹義來講，物聯網隸屬于泛在網，但不等同于泛在網，只是泛在網的一部分；物聯網涵蓋了物品之間通過感知設施連接起來的傳感網，不論它是否接入互聯網，都屬于物聯網的范疇；傳感網可以不接入互聯網，但當需要時，隨時可利用各種接入網接入互聯網。從不同的角度看，物聯網會有多種類型，不同類型的物聯網其軟／硬件平臺的組成也會有所不同，但在任何一個網絡系統中，軟／硬件平臺卻是相互依賴、共生共存的。
物聯網作為新興的信息網絡技術，將會對IT產業發展起到巨大推動作用。然而，由于物聯網尚處在起步階段，還沒有一個廣泛認同的體系結構。在公開發表物聯網應用系統的同時，很多研究人員也提出了若干物聯網體系結構，如物品萬維網（w.eb ofThings，WoT）的體系結構，它定義了一種面向應用的物聯網，把萬維網服務嵌入系統中，可以采用簡單的萬維網服務形式使用物聯網。這是一個以用戶為中心的物聯網體系結構，試圖把互聯網中成功的、面向信息獲取的萬維網結構移植到物聯網上，用于物聯網的信息發布、檢索和獲取。當前，較具代表性的物聯網架構有歐美支持的EPC Global物聯網體系架構和日本的UbiquitousID（UID）物聯網系統等。我國也積極參與了物聯網體系結構的研究，正在積極制定符合社會發展實際情況的物聯網標準和架構。
Guy Pujolle提出了一種采用自主通信技術的物聯網自主體系結構。所謂自主通信，是指以自主件（SelfWare）為核心的通信，自主件在端到端層次及中間節點，執行網絡控制面已知的或者新出現的任務，自主件可以確保通信系統的可進化特性。
物聯網的這種自主體系結構由數據面、控制面、知識面和管理面4個面組成。數據面主要用于數據分組的傳送。控制面通過向數據面發送配置信息，優化數據面的吞吐量，提高可靠性。知識面是最重要的一個面，它提供整個網絡信息的完整視圖，并且提煉成為網絡系統的知識，用于指導控制面的適應性控制。管理面用于協調數據面、控制面和知識面的交互，提供物聯網的自主能力。
美國在統一代碼協會（UCC）的支持下，提出要在計算機互聯網的基礎上，利用RFID、無線通信技術，構造一個覆蓋世界萬物的系統，同時還提出了電子產品代碼（ElectronicProduct Code，EPC）的概念，即每一個對象都將賦予一個唯一的EPC，并由采用射頻識別技術的信息系統管理，彼此聯系。數據傳輸和數據存儲由EPC網絡來處理。
EPC Global對于物聯網的描述是，一個物聯網主要由EPC編碼體系、射頻識別系統及信息網絡系統三部分組成。