計算思維導論——一種跨學科的方法（高等院校信息技術(shù)規(guī)劃教材）
定 價：29 元
- 作者：李暾
- 出版時間：2016/9/10
- ISBN：9787302442257
- 出 版 社：清華大學出版社
- 中圖法分類：TP3
- 頁碼：223
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
本書兼顧計算機科學基礎(chǔ)知識和計算思維，以通俗易懂的方式介紹計算思維如何應用于各學科領(lǐng)域（含計算機科學）解決問題。本書以Python作為實踐語言，展現(xiàn)利用計算思維解決問題方法的實現(xiàn)。通過這種跨學科應用問題求解的學習和實踐，希望培養(yǎng)學生主動在各專業(yè)學習中利用計算思維的方法和技能，進行問題求解的能力和習慣，并能動手解決具有一定難度的實際問題。
本書適合作為高等院校計算機及相關(guān)專業(yè)的教材，也可以作為計算思維愛好者的讀物。
跨學科，兼顧廣度與深度，理論與技能相結(jié)合。
實例豐富且源自生活，可讀性強。
計算機基礎(chǔ)知識作為計算思維的案例，更易理解。
讀者對象廣泛，零基礎(chǔ)要求。
從2008年開始，以計算思維的培養(yǎng)為主線開展計算科學通識教育，逐漸成為國內(nèi)外計算機基礎(chǔ)教育界的共識。2010年首屆“錢學森創(chuàng)新拓展班”開始，作者就不斷地在“大學計算機基礎(chǔ)”課程中嘗試計算思維基本概念、能力和技能的講授以及能力培養(yǎng)。通過調(diào)整課時和授課內(nèi)容比例，不斷加大計算思維內(nèi)容的比重。經(jīng)過近5年的摸索，對計算思維的教學內(nèi)容、授課方式、實踐環(huán)節(jié)等有了很清楚的認識，形成了明確的思路，積累了大量的資料，才有了本書的成書。
編寫本書的指導思想是兼顧計算機科學基礎(chǔ)知識和計算思維，以計算思維授課內(nèi)容為主，將原來的數(shù)據(jù)表示、計算機硬件、網(wǎng)絡等知識穿插進來，選擇Python作為實踐語言，授課內(nèi)容更偏重于計算思維如何應用于各領(lǐng)域解決問題，各領(lǐng)域包括計算機科學領(lǐng)域。實踐內(nèi)容將在授課內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行拓展，并要求運用Python及相關(guān)的配套庫進行問題求解練習。最終，我們希望通過這種跨學科應用求解的講授和實踐，培養(yǎng)學生在理解計算機系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，主動在各自專業(yè)學習中利用計算思維的方法和技能，進行問題求解的能力和習慣，能動手解決具有一定難度的實際問題。
考慮到對大部分學生來說，“大學計算機基礎(chǔ)”課可能是大學期間的少數(shù)幾門計算機科學相關(guān)課程之一，因此，本講義更強調(diào)廣度，涉及很多領(lǐng)域，使得學生在今后的學習、生活和工作中碰到問題時，可以考慮該問題是否能有計算的解決方法，并能借助計算思維和計算裝置完成任務。本書在選擇應用領(lǐng)域和案例時，著重在那些易于理解、不需要掌握算法和程序設(shè)計就能解決的問題上，因此，本書不會講解算法，而是著重于如何利用計算思維理解和解決問題，展現(xiàn)計算思維在問題求解、系統(tǒng)構(gòu)造、理解人類行為等方面發(fā)揮的重要作用。
本書的主要目標是幫助讀者理解和掌握計算思維解決問題的基本方法和技能，并能較為熟練地應用這些方法和技能有效地解決其他問題。通過本課程的學習，將學會如何利用計算思維構(gòu)造問題◆計算思維導論——一種跨學科的方法求解框架、如何對問題進行抽象和建模、如何將數(shù)學或物理上的模型轉(zhuǎn)換為能自動執(zhí)行的模型等�？傊�，理解和掌握計算思維及計算機問題求解的藝術(shù)。
本書適用于計算機專業(yè)和非計算機專業(yè)一年級新生，不要求有計算機程序設(shè)計經(jīng)驗，并且也不是以程序設(shè)計為主要內(nèi)容，而是要求學生專注于理解計算思維求解問題的方法和技能。一些Python語言基礎(chǔ)知識的介紹是幫助學生閱讀和理解講義中給出的Python程序，并能在理解的基礎(chǔ)上，對這些程序進行小修改就能實踐自己的問題求解方法。
本講義的內(nèi)容分為三部分，強調(diào)系統(tǒng)化的問題求解和計算思維兩個A（Abstraction & Automation）的威力。
(1) 第一部分是計算導論，介紹計算思維的基本概念和基本技能、計算機問題求解的方法和本質(zhì)，以及Python語言簡介。
(2) 第二部分結(jié)合計算機科學相關(guān)的知識，探討計算思維在這些問題的解決上的體現(xiàn)，以及一些基本的問題求解策略。
(3) 第三部分結(jié)合一些實際的應用背景和熱點話題，介紹計算思維在解決實際問題上的體現(xiàn)。
通過本書的學習，希望讀者最后將能:
(1) 列出計算思維的基本概念，較為熟練地利用本書所講計算思維技術(shù)進行問題求解。
(2) 說出計算思維和計算機問題求解的本質(zhì)。
(3) 能用程序設(shè)計語言，如Python，表達計算。
(4) 能利用系統(tǒng)化的問題求解方法，完成從規(guī)劃問題求解步驟，到用程序正確地表達計算整個完整的問題求解過程。
(5) 掌握一些常用的計算方法和計算工具，如隨機方法、圖、模擬等。
(6) 列出一些計算思維在各領(lǐng)域的應用案例，以及計算思維在其中發(fā)揮的重要作用。
由于本書編寫時間倉促，加之作者水平有限，書中難免出現(xiàn)謬誤，懇請讀者不吝賜教。
第一部分計算思維導論
第1章計算概論31.1計算3
1.2小結(jié)9
習題9
第2章Python簡介10
2.1Python基本元素10
2.1.1對象、表達式和數(shù)值類型11
2.1.2變量和賦值12
2.2分支語句14
2.3str類型與輸入15
2.4循環(huán)16
2.5內(nèi)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)18
2.5.1列表18
2.5.2元組20
2.5.3字典22
2.6函數(shù)22
2.7文件25
2.8小結(jié)26
習題26
第3章計算思維與計算機問題求解29
3.1計算思維29
3.2計算機問題求解32
3.3算法復雜度36
3.4計算機問題求解的核心方法38
3.5小結(jié)42
習題42
第二部分計算機科學篇
第4章遞歸494.1定義及應用49
4.2遞歸與數(shù)學歸納法53
4.2.1最大子集問題53
4.2.2排序56
4.3動態(tài)編程58
4.4小結(jié)60
習題60
第5章信息、信息表示及處理62
5.1信息論基礎(chǔ)62
5.2信息的數(shù)字化64
5.2.1數(shù)值的數(shù)字化65
5.2.2字符的數(shù)字化67
5.2.3聲音的數(shù)字化69
5.2.4圖像的數(shù)字化70
5.3數(shù)據(jù)壓縮71
5.3.1Huffman編碼72
5.3.2Python實現(xiàn)75
5.4信息加解密78
5.5小結(jié)87
習題87
第6章面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計89
6.1Python面向?qū)ο蠡A(chǔ)90
6.2一個實際的例子: 按揭貸款94
6.3數(shù)據(jù)的圖形化97
6.4小結(jié)102
習題102
第7章計算機系統(tǒng)103
7.1概述103
7.2數(shù)字電路105
7.2.1邏輯門的建模與模擬106
7.2.2加法器110
7.2.3存儲電路113
7.3計算機硬件系統(tǒng)115
7.4小結(jié)121
習題121
第8章圖靈機與圖靈測試123
8.1圖靈機123
8.2圖靈測試129
8.2.1正則表達式簡介131
8.2.2簡單圖靈測試程序133
8.3小結(jié)138
習題138
第三部分應用篇
第9章模擬、概率與統(tǒng)計143
9.1隨機與概率143
9.2數(shù)據(jù)分布152
9.3正態(tài)分布與置信區(qū)間155
9.3.1均勻分布156
9.3.2指數(shù)分布156
9.3.3幾何分布156
9.3.4Benford分布158
9.4隨機數(shù)生成160
9.5小結(jié)170
習題170
第10章蒙特卡洛模擬方法172
10.1概述172
10.2初探——模擬賭局173
10.3計算π177
10.4游蕩的醉漢179
10.5高手贏面就大嗎188
10.6小結(jié)192
習題193
第11章數(shù)據(jù)分析概覽194
11.1概述194
11.2乳腺癌的診斷195
11.3小結(jié)204
習題204
第12章排隊問題205
12.1排隊論基礎(chǔ)205
12.2SimPy簡介207
12.3需要多少小便斗216
12.4小結(jié)222
習題223
第1章圖像處理基礎(chǔ)1
1.1位圖與矢量圖1
1.1.1位圖1
1.1.2矢量圖2
1.2分辨率2
1.3顏色模式3
1.4常用文件的存儲格式6
1.5轉(zhuǎn)換圖像文件格式實例8
第2章Photoshop基本操作10
2.1熟悉工作區(qū)10
2.2圖像處理基本工作流程13
2.2.1創(chuàng)建新圖像文件 13
2.2.2存儲圖像文件14
2.2.3打開和關(guān)閉文件15
2.2.4顏色的設(shè)置16
2.2.5填充顏色18
2.2.6使用標尺、網(wǎng)格與參考線19
2.2.7圖像編輯的基本操作21
2.3改變圖像大小操作實例24
第3章選區(qū)的使用27
3.1創(chuàng)建選區(qū)27
3.1.1創(chuàng)建規(guī)則選區(qū)27
3.1.2創(chuàng)建不規(guī)則選區(qū)29
3.1.3智能化的選取工具30
3.2編輯選區(qū)32
3.2.1移動選區(qū)33
3.2.2反向選區(qū)33
3.2.3取消選區(qū)33
3.2.4再次選擇剛剛選取的選區(qū)33
3.2.5變換選區(qū)33
3.2.6增加選區(qū)33
3.2.7減少選區(qū)34
3.2.8修改選區(qū)34
3.2.9羽化選區(qū)35
3.2.10選區(qū)描邊35
3.2.11存儲與載入選區(qū)35
3.2.12復制、剪切、移動和粘貼選區(qū)的內(nèi)容35
3.3繪制一個太極圖圖標36
第4章圖像的繪制與修飾40
4.1繪制圖像40
4.1.1畫筆工具40
4.1.2鉛筆工具42
4.1.3顏色替換工具42
4.1.4擦除工具43
4.2修飾工具44
4.2.1修復畫筆工具組44
4.2.2圖章工具組47
4.2.3模糊工具組48
4.2.4歷史記錄畫筆工具組49
4.3繪制花紋圖案50
第5章色彩的調(diào)整53
5.1使用調(diào)整工具53
5.2色彩調(diào)整的基本方法54
5.2.1去色54
5.2.2反相54
5.2.3閾值55
5.2.4色調(diào)分離56
5.2.5色調(diào)均化56
5.2.6自動色調(diào)56
5.2.7自動對比度56
5.2.8自動顏色57
5.3色彩調(diào)整的中級方法57
5.3.1亮度/對比度57
5.3.2色彩平衡57
5.3.3替換顏色58
5.3.4照片濾鏡59
5.3.5通道混合器60
5.4色彩調(diào)整的高級方法61
5.4.1色階61
5.4.2曲線62
5.4.3色相/飽和度64
5.4.4漸變映射65
5.4.5可選顏色66
5.4.6匹配顏色66
5.5照片白天變黑夜67
第6章圖層的應用72
6.1圖層的基礎(chǔ)知識72
6.1.1圖層面板和菜單72
6.1.2圖層的類型73
6.2圖層的編輯74
6.2.1新建、復制、移動和刪除圖層74
6.2.2圖層的鏈接、對齊、合并74
6.2.3圖層的變換75
6.2.4圖層的編組75
6.2.5調(diào)整圖層的不透明度76
6.3圖層的混合模式76
6.4圖層樣式80
6.4.1圖層樣式命令80
6.4.2圖層樣式效果80
6.5填充圖層和調(diào)整圖層87
6.5.1填充圖層87
6.5.2調(diào)整圖層 87
6.5.3編輯圖層內(nèi)容88
6.6制作水晶按鈕88
第7章蒙版和通道91
7.1蒙版的創(chuàng)建與基本操作91
7.1.1蒙版及類型91
7.1.2快速蒙版91
7.1.3蒙版面板93
7.1.4圖層蒙版94
7.1.5矢量蒙版95
7.1.6剪貼蒙版96
7.2通道及其基本操作96
7.2.1通道及類型96
7.2.2通道的基本操作 97
7.2.3專色通道的使用99
7.2.4通道運算100
7.3使用“貼入”命令創(chuàng)建日落風光101
7.4使用“矢量蒙版”命令創(chuàng)建春色滿園102
7.5用通道作為選區(qū)載入的技術(shù)制作黃花效果104
第8章文本編輯106
8.1輸入文字106
8.1.1輸入橫排、直排文字106
8.1.2輸入段落文字107
8.1.3輸入蒙版文字107
8.2編輯文字108
8.2.1“字符”面板108
8.2.2“段落”面板108
8.2.3路徑文字109
8.3轉(zhuǎn)換文字109
8.3.1將文字轉(zhuǎn)換為路徑109
8.3.2將文字轉(zhuǎn)換為形狀110
8.3.3將文字層轉(zhuǎn)換為普通層110
8.4變形文字110
8.4.1通過“變換”菜單制作變形文字111
8.4.2利用預設(shè)的樣式制作變形文字111
8.5段落文字的創(chuàng)建和編輯實例112
第9章路徑和形狀的繪制115
9.1繪制路徑115
9.1.1鋼筆工具 115
9.1.2自由鋼筆工具116
9.1.3添加錨點工具117
9.1.4刪除錨點工具117
9.1.5轉(zhuǎn)換點工具117
9.2路徑的選擇和編輯117
9.2.1路徑選擇工具組118
9.2.2“路徑”面板118
9.2.3填充路徑119
9.2.4描邊路徑119
9.2.5路徑轉(zhuǎn)換為選區(qū)119
9.2.6選區(qū)轉(zhuǎn)換為路徑120
9.2.7路徑的變形121
9.2.8保存與輸出路徑121
9.3繪制形狀圖形122
9.3.1矩形工具122
9.3.2圓角矩形工具122
9.3.3橢圓工具123
9.3.4多邊形工具123
9.3.5直線工具124
9.3.6自定形狀工具124
9.4制作郵票125
第10章濾鏡的應用128
10.1濾鏡128
10.1.1濾鏡的功能128
10.1.2濾鏡的分類128
10.1.3濾鏡的使用規(guī)則128
10.1.4濾鏡菜單129
10.2濾鏡庫129
10.3液化130
10.4常用濾鏡的應用131
10.4.1風格化131
10.4.2模糊132
10.4.3扭曲134
10.4.4銳化135
10.4.5像素化136
10.4.6渲染137
10.4.7雜色138
10.4.8畫筆描邊140
10.4.9視頻142
10.4.10素描142
10.4.11轉(zhuǎn)換為智能濾鏡144
10.4.12紋理144
10.4.13藝術(shù)效果145
10.4.14作品保護（Digimarc）147
10.5利用濾鏡制作水波147
第11章綜合案例150
11.1制作證件照150
11.2繪制手鐲153
11.3利用濾鏡制作放射文字158
附錄Photoshop CS6常用快捷鍵164
參考文獻168
書單推薦
