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Computing Essentials 2019 allows you to Make IT Work for You by presenting the effect of information technology on people, privacy, ethics, and our environment. Current examples, references and exercises allow students to be successful in understanding today's role of Computer Information Technology. This definitive approach provides the essentials students need while bringing them a full digital solution through Connect. Connect is a teaching and learning platform that is proven to deliver better results for students and instructors. Connect empowers students by continually adapting to deliver precisely what they need, when they need it, and how they need it, so class time is more engaging and effective.

计算机基础：数字世界的罗盘 导论：驾驭信息时代的基石 在当今这个由数据和算法驱动的时代，理解计算机科学的基本原理已不再是专业人士的专利，而是每一个现代公民的必备素养。本书《计算机基础：数字世界的罗盘》旨在为读者构建一个坚实、全面且易于理解的计算思维框架。我们深知，技术革新的速度令人目不暇接，因此，本书的重点不在于追逐转瞬即逝的软件版本或硬件型号，而在于阐述支撑所有数字技术的核心概念、逻辑结构和操作范式。 本书的目标读者群广泛，包括初入大学的信息技术、工程、商科及文科专业的学生，以及希望系统性回顾或更新自己计算知识的职场人士。我们采取了一种自下而上的教学方法：从最基础的二进制表示，逐步过渡到复杂的系统架构和前沿应用概念，确保读者在掌握“是什么”的同时，深入理解“为什么”和“如何做”。 第一部分：计算的本质与硬件的骨架 第一章：从比特到信息 本章是通往计算世界的第一步。我们从最基础的单位——比特（Bit）——开始，解释它是如何通过二进制系统（0和1）来表示所有形式的数据，包括数字、文本、图像和声音。我们将详细探讨字符编码标准，如ASCII和Unicode，说明它们如何确保全球信息交流的准确性。更进一步，我们探讨信息的度量单位（字节、千字节、兆字节等）以及信息论中的熵概念，为后续理解数据压缩和存储效率打下基础。 第二章：中央处理单元（CPU）的奥秘 CPU是计算机的“大脑”。本章将深入剖析CPU的内部结构，包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器组。我们将详细阐述指令集架构（ISA）的概念，并以精简的笔墨解释经典冯·诺依曼架构的运作流程——取指、译码、执行和写回（Fetch-Decode-Execute Cycle）。此外，我们还将讨论现代CPU性能的关键指标，如主频、核心数、缓存层级（L1, L2, L3）及其对整体计算速度的影响。 第三章：存储器的层次结构 数据存储是一个多层级的复杂系统。本章聚焦于计算机存储的层级结构，从速度最快但容量最小的寄存器，到速度较慢但容量巨大的辅助存储设备。我们将区分易失性存储（如RAM，包括SRAM和DRAM的工作原理）和非易失性存储（如ROM、闪存和固态硬盘SSD）。重点讨论存储器访问时间、带宽和局部性原理（时间局部性和空间局部性）如何指导系统设计者优化数据存取效率。 第四章：输入/输出系统与总线架构 计算机需要与外部世界进行交互。本章阐述I/O设备（键盘、显示器、打印机等）如何连接到主系统。我们将详细解释系统总线（数据总线、地址总线和控制总线）的功能及其拓扑结构。此外，我们还将介绍中断处理机制和直接内存访问（DMA），这些机制对于允许CPU高效地处理并发的I/O操作至关重要。 第二部分：软件的逻辑与操作系统的统治 第五章：数据的组织与结构 在软件层面，数据需要被结构化才能被有效处理。本章系统介绍核心数据结构，这是所有高级算法和应用程序的基础。我们将涵盖线性结构（数组、链表、栈、队列）和非线性结构（树、图、散列表）。对于每种结构，我们不仅会描述其定义和操作，还会分析其在特定场景下的优缺点，例如在数据库索引或网络路由中的应用。 第六章：算法思维与效率分析 算法是解决问题的精确步骤。本章引导读者从“解决问题”到“高效解决问题”的转变。我们将介绍基本的算法设计范式，例如分治法、贪心算法和回溯法。效率分析是本章的核心，我们引入大O表示法（$O(n^2), O(nlog n), O(1)$等），用以衡量算法在时间复杂度和空间复杂度上的表现，使读者能够客观评估不同解决方案的优劣。 第七章：操作系统的核心功能 操作系统（OS）是管理计算机硬件和软件资源的“总管家”。本章深入探讨操作系统的关键职责。我们将分析进程管理（进程与线程的区别、上下文切换）、内存管理（分段、分页、虚拟内存、缺页中断）以及文件系统（目录结构、数据恢复和日志记录）。我们还会简要介绍现代多用户、多任务OS（如Windows、Linux、macOS）是如何协调资源竞争的。 第八章：网络基础与互联世界 互联网是现代计算的神经系统。本章聚焦于计算机网络的基础原理。我们将介绍TCP/IP协议栈，详细解释每一层（物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层）的功能。重点讨论IP寻址、子网划分（Subnetting）的概念，以及路由选择和拥塞控制的基本机制。此外，我们还将探讨域名系统（DNS）是如何将人类可读的地址转换为机器可理解的IP地址的。 第三部分：编程范式与应用软件的构建 第九章：编程语言的演进与类型 编程语言是人与机器沟通的桥梁。本章探讨不同类型编程语言的演进历程。我们将区分低级语言（汇编语）和高级语言，并深入比较面向过程、面向对象（OOP）和函数式编程范式的核心思想。本章还将讨论静态类型和动态类型语言的差异，以及编译器与解释器的作用。 第十章：面向对象编程（OOP）的核心理念 面向对象编程是现代软件开发的主流范式。本章将详细解释OOP的四大支柱：封装（Encapsulation）、继承（Inheritance）、多态（Polymorphism）和抽象（Abstraction）。通过清晰的示例，读者将理解如何使用类和对象来模拟现实世界的问题，构建模块化、可维护和可扩展的软件系统。 第十一章：数据库管理系统（DBMS）导论 数据是组织的生命线，需要可靠的系统进行管理。本章介绍数据库的基本概念，特别是关系型数据库模型。我们将讲解实体-关系（E-R）图、范式化（Normalization）的意义，以及SQL（结构化查询语言）作为查询、定义和操纵数据的标准工具。此外，我们还会讨论事务处理（ACID特性）在确保数据完整性方面的重要性。 第十二章：信息安全与伦理责任 在日益互联的世界中，安全与伦理是不可或缺的考量。本章介绍信息安全的“CIA”三要素：机密性（Confidentiality）、完整性（Integrity）和可用性（Availability）。我们将探讨常见的威胁（如恶意软件、钓鱼攻击、拒绝服务攻击）和基本的防御措施，包括加密技术（对称与非对称）、防火墙的作用。最后，本章将引导读者思考计算技术带来的知识产权、隐私保护和社会责任等伦理问题。 结语：迈向未来的计算视野 本书构建了一个从硬件底层到软件高层，从理论概念到实际应用的完整知识体系。掌握这些基础，您便拥有了理解未来技术趋势（如云计算、人工智能、大数据）所需的底层词汇和分析工具。计算的旅程永无止境，希望本书能成为您持续探索数字世界的可靠罗盘。

评分☆☆☆☆☆

這本《Computing Essentials 2019 (Complete ED)》的編排方式真的讓我很驚喜！我本來以為這種「大全集」類型的書，可能會把所有東西雜亂無章地堆砌在一起，但翻開之後，發現它的邏輯性非常強。從最基本電腦的組成原理，到各種操作系統的演進，再到網路的基礎架構，都按照一個很順暢的脈絡往下講。我尤其喜歡它在講解複雜概念時，會用很多圖表和實際的例子來輔助說明，這對我這種比較需要視覺化學習的人來說，簡直是福音！我之前有嘗試過其他類似的書籍，常常讀了幾頁就放棄了，因為文字敘述太過枯燥，而且也沒有清楚的架構。但這本很不一樣，它會引導你一步一步地去理解，而且你會感覺到作者是真的想讓讀者學到東西，而不是只是把資訊塞給你。我對其中的網路安全部分特別感興趣，畢竟現在詐騙太多了，希望這本書能提供一些實用的防護知識，讓我能更安心地使用網路。

评分☆☆☆☆☆

這本《Computing Essentials 2019 (Complete ED)》的厚度，讓我一看就知道內容絕對不馬虎。我一直以來對電腦的運作原理都很好奇，但又覺得很多書都講得太專業，有點難以消化。我希望這本書能像它的名字一樣，提供最「Essentials」，也就是最核心、最關鍵的知識。我尤其想了解，書中對於「網路」的講解會不會深入到讓我理解，為什麼我們的網路會時快時慢？路由器、交換器這些東西到底是做什麼用的？還有，關於「資訊安全」，我希望它能提供一些比較實用的建議，而不是光講一些理論。例如，如何辨別釣魚網站、保護個人隱私等等。我常常覺得，雖然現在科技很發達，但很多人都只是在「使用」科技，而不太了解「為什麼」它會這樣運作。希望這本書能幫助我建立一個更扎實的基礎，讓我不再是個只會操作電腦的「使用者」，而是能稍微理解背後運作原理的人。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我對這本《Computing Essentials 2019 (Complete ED)》的期望值其實蠻高的，因為它的內容聽起來就是涵蓋了所有我想要了解的電腦基礎知識。我一直覺得，在資訊爆炸的時代，不懂電腦的基本原理，就像是個文盲一樣，很多生活中的便利都無法好好享受。我特別想知道，書中對於「軟體」的部分是如何闡述的？是會講到不同類型的軟體，像是辦公室應用軟體、設計軟體、甚至是遊戲開發軟體的基本概念嗎？或者更深入一點，會介紹程式語言的一些基礎知識，讓我有機會接觸到程式設計的門檻？而且，既然是2019年的版本，我想它應該也會提到一些當時比較新的技術趨勢，例如物聯網 (IoT) 的發展，或者是人工智能 (AI) 在日常生活中的應用。我希望這本書能幫助我建立一個全面的電腦知識體系，讓我不再對許多新技術感到陌生，也能更有自信地去探索數位世界。

评分☆☆☆☆☆

說真的，這本《Computing Essentials 2019 (Complete ED)》的內容深度和廣度都超乎我的想像！我原本只是想找一本入門的書來看看，結果一翻開，發現它裡面提到的概念，有些是我在大學時才接觸到的。但是，它的講解方式卻非常淺顯易懂，即使是像我這種離開校園很久、對電腦知識有點生疏的人，也能很快進入狀況。我尤其對書中對於「數據庫」和「操作系統」的介紹非常感興趣。我常常在想，我們每天在網路上看到的資訊，背後到底是怎麼運作的？數據庫的結構是怎樣的？而操作系統又是如何管理我們電腦裡的所有東西？這本書應該有詳細的解答吧！而且，我蠻好奇它會不會討論到一些比較現代化的概念，像是大數據的處理方式，或是雲端儲存的原理？如果能把這些看似複雜的東西，用比較親民的方式呈現出來，那這本書的價值就真的很高了。

评分☆☆☆☆☆

哇！這本《Computing Essentials 2019 (Complete ED)》真的有夠厚的！光是拿在手裡就覺得沉甸甸的，我猜裡面內容一定很扎實。我本身對電腦硬體、軟體架構一直都很好奇，但又覺得市面上很多書都寫得太過學術，看得我頭昏腦漲的。這本的標題聽起來就很「Essentials」，應該是把最核心、最基礎的知識都涵蓋進去了吧？我特別在意的是它會不會講解一些現在大家都在講的雲端運算、大數據之類的入門概念？畢竟現在的科技發展這麼快，不趕快惡補一下真的會被淘汰。而且，既然是「Complete ED」，我猜它應該不只講理論，搞不好還有實際操作的指導，像是作業系統的安裝、基本的程式邏輯，甚至是一些網路安全的小技巧？我對這些都非常感興趣，希望這本書能提供一些非常實用的建議，而不是光講一些聽不懂的專有名詞。我常常覺得，學習新東西最怕的就是一開始就遇到太多阻礙，希望這本書的編排會比較友善，能讓我這個對資訊領域還在摸索的菜鳥也能看得懂，並且能建立起一個扎實的基礎。