第一章：绪论
图灵模型
- 把计算机当成黑盒：接受输入，输出结果。（分为数据处理器和可编程处理器）
- 通用图灵机：机器只要提供合适程序就能进行任何运算。
冯诺依曼模型
计算机组成部分
- 数据：
- 软件：
计算机简史-省略
社会问题与道德问题
第二章：数字系统
数字系统概念
- 常见位置化系统（数字所在位置表示其值）：十进制，二进制，八进制，十六进制。
- 常见非位置化系统：罗马数字系统。
各进制及转换-省略
第三章：数据存储
数字系统概念
- 多媒体：计算机中定义包含数字，文本，音频，图像，视频的信息。
存储数字-省略
- 包括整数存储，小数存储，补码余码系统等，详情见计算机组成原理
存储文本
存储音频
- 音频是模拟数据（时间度量中的值不可能无限存在计算机内存中）：
- 图像仍然需要采样，但其模拟数据随空间变化，样本成为像素。（解析度越高，每英寸方块需要记录像素越多，色彩深度也就越高）
- 像素编码技术之一——真彩色，24位编码一个像素，每个三原色RGB表示8位，可以编码2的24次方个颜色。（还存在其他不常用方法）
存储视频
- 视频是图像在时间上的表示，后续讨论MPEG（视频压缩技术）
第四章：数据运算
逻辑计算
- 位层次：非，与，或，异或
移位运算
算数运算
- 加减乘除，适用于整数与浮点数
第五章：计算机组成-省略
第六章：计算机网络-省略
第七章：操作系统-省略
第八章：算法
- 算法是一组明确步骤的有序集合，它产生结果并在有限的时间内终结。即一组定义良好且有序的指令集合。
算法三种结构
- 顺序，判断，循环
算法的表示
- 一般通过UML（算法流程图）或者伪代码来表示算法
- UML：
- 伪代码：
基本算法-省略
- 详情见数据结构（排序，查找等）
子算法
- 递归是自我调用的过程，算法出现在它本身定义中即为递归算法。
- 而迭代是不包含本身的。
第九章：程序设计语言
程序设计语言的演化
- 计算机语言就是编写程序时，根据事先定义的规则写初的规定语句集合。
- 机器语言：计算机发展早期唯一的程序设计语言，每台计算机都有自己的机器语言（01序列组成），计算机唯一能事别的语言就是机器语言。
- 汇编语言：带符号或助记符的指令和地址代替二进制码的机器语言，最重要翻译成机器语言执行。
- 高级语言：提高汇编语言效率，提高编程效率，产生了高级语言。高级语言可以移植到不同机器上，但必须转化为机器语言（成为接释和编译）。
程序设计语言的翻译
- 高级语言程序被称为源程序，被翻译的机器语言成为目标程序。
- 两种方法用于翻译：编译和解释。
- 编译：把整个源程序翻译成目标程序。
- 解释：使用解释器把源程序翻译成目标程序（逐行进行翻译）。
①解释的第一种方法：源程序每行被翻译成被其使用的计算机上的机器语言，立即执行，但在翻译执行中出错就从头解释执行，所以这种方法非常慢。
②解释的第二种方法：java到来后新的解释过程被引入，java可以向任何计算机移植，所以把源程序分为两步进行翻译（编译和解释）。java源程序首先编译为字节码（看起来像机器语言但不是任何特定计算机的目标代码，而是虚拟机的目标代码，该虚拟机称为JVM），字节码可以被任何运行JVM的计算机进行编译和解释。 - 编译和解释都有相同的翻译过程：
- 词法分析器：一个个符号读取源代码，创建源程序中的助记符表。比如while就是c/c++/java中的循环符号。
- 语法分析器：分析一组助记符，找出其指令。比如：x，=，0，就是c语言中赋值语句“x=0”。
- 语义分析器：检查语法分析器创建的句子，保证它们不含二义性。
- 代码生成器：对每条指令转化为在其上运行的计算机的机器语言。
程序设计语言的编程模式
- 过程式模式：把程序当作主动主体，使用称为数据/数据的被动对象，为了操纵数据，主动主体发出动作，称为过程。过程模式中对象和过程是完全独立分开的实体。三部分构成：对象创建，过程调用，每个过程的一组代码。
- 面向对象模式：处理活动对象，执行的动作都包含在对象中，对象只需要接收合适的外部请求来执行动作。类中的方法被所有相同类型对象共享，也被从这些对象继承的其他对象共享。
- 拥有继承性，多态性。
- 函数式模式：程序看作数学函数，看作黑盒。提供一些原子函数并且可以组合创建新的函数。比如LIST，Scheme等语言。
- 说明式模式：根据逻辑推理的原则响应查询。需要大量事实来推理，迄今为止只局限于AI领域。比如Prolog语言。
程序设计语言的共同概念
- 数据类型：定义一系列值以及应用这些值的一系列操作。分为简单数据类型（原子性，不可分为更小数据类型）和复合数据类型（一组数据，每个元素都说简单/复合数据类型）。
- 变量：存储单元，每个内存单元对应计算机中一个地址。
- 变量声明：变量使用前需要声明，即赋予名字和类型，留出存储区域。
- 常量：可存储值的命名的位置，但在程序开始处被定义后就不能被改变。
- 输入输出
- 表达式：由一系列操作数和运算符简化后的一个单一数值，比如2*5+3
- 语句：执行响应对坐，被翻译成一条/多条计算机可执行指令。存在赋值语句，判断语句，选择语句，循环语句。
- 子程序：完成单一任务的子集集合在一起，放在自己程序单元中就是子程序，使得程序更加结构化，一次编写多次使用。
- 参数：主程序使用参数传递数据，主程序中称为实际参数，子程序称为形式参数。主程序通过两种方式传参：传值和传引用。
第十章：软件工程
概念
- 利用合理的工程方法和原则来获得在真实机器上工作的可靠软件
开发过程模型
- 瀑布模型：前一个阶段结束才能开始后一个阶段，即只有一个方向流动。缺点是过程出现问题需要检查全过程。
- 增量模型：首先开发系统的简化版本，然后增加更多细节，知道所有功能全部被加入。
分析阶段
- 开发过程始于分析阶段，生成规格说明书，存在两种方法：面向过程分析与面向对象分析。
- 面向过程分析使用多种建模工具：数据流图，实体关系图，状态图。
- 面向对象分析使用多种建模工具：用例图，类图，状态图。
设计阶段
实现阶段
- 语言选择进行评估。
测试阶段
- 目的就是发现错误bug，良好的测试能发现最多的错误。
文档
- 包括用户文档，系统文档，技术文档等。
第十一章：数据结构-省略
- 详情见数据结构篇。
第十二章：抽象数据类型-省略
- 详情见数据结构篇。
第十三章：文件结构
引言
- 文件存储在辅助存储设备中（磁盘磁带等），设计一个文件时，关键在如何从文件中检索信息，有时需要快速存取特定数据。
- ①顺序文件：按照顺序从头到尾存取记录，以EOF为文件末尾标志。
- ②索引文件：随机存取记录，需要记录的地址。由数据文件组成，是带索引的顺序文件，索引只占两个字段：顺序文件的键和磁盘相应记录的地址。
- ②散列文件：用散列/哈希函数来完成映射，用户给出键，函数把其映射为地址，无需额外的索引文件。
- 散列方法：
①直接散列法： 
②求模法/除余散列法：
③数字析取散列法：
冲突
- 解决方法：
①开放寻址法：冲突数据存在下个地址
②链表解决法（Java中哈希MAP使用）：冲突数据存在下个链表结点
③桶散列法： 
目录
第十四章：数据库-省略
- 详见数据库原理
第十五章：数据压缩
概念
- 通过消除数据中内在的冗余来减少发送/存储的数据量，分为有损和无损压缩。
- LZ编码详情搜索：https://blog.csdn.net/weixin_42570192/article/details/122353257
第十六章：安全-省略
- 安全三个目标：机密性，完全性，可用性。
第十七章：计算理论-省略
第十八章：人工智能-省略
