计算思维

(Computational Thinking)

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Introduction

This course will take a philosophical and historical perspective on the development of theoretical computer science. From using a pile of stones to represent and manipulate numbers, humans have progressively developed an abstract vocabulary with which to mathematically represent their world. The ancients, especially the Greeks, realized that they could consistently reason about their representations in a step-by-step manner. In other words, by computing in abstract models, they could describe and predict patterns in the world around them.

本课程属于计算机科学入门课程，主要从方法学的角度讲述计算学科的发展沿革、科学问题、求解方法、学科形态、核心概念、数学方法、系统科学方法等，介绍计算学科所蕴含的经典的计算思维，引导学生进入计算机科学与技术的殿堂。

Textbook

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1. 战德臣，聂兰顺等著，陈国良（院士）主审. 大学计算机——计算思维导论，北京：电子工业出版社，2013.7

Lecture Notes

Lecture Note 0.   前言 (PDF).

第1章  绪论
Lecture Note 1.   绪论 (PDF).

第2章  计算系统的基本思维
Lecture Note 2.   符号化-计算化-自动化 (PDF).
Lecture Note 3.   冯-诺依曼计算机器-程序执行 (PDF).
Lecture Note 4.   现代计算机-复杂环境下程序执行 (PDF).
Lecture Note 5.   由机器语言到高级语言-程序编写编译 (PDF).

第3章  问题求解框架
Lecture Note 6.   程序-流程图 (PDF).
Lecture Note 7.   计算学科中的典型问题求解 (PDF).
Lecture Note 8.   算法-程序与计算系统之灵魂 (PDF).

第4章  算法与复杂性
Lecture Note 9.   排序算法-二分查找 (PDF).
Lecture Note 10. 烧饼排序算法 (PDF).
Lecture Note 11. 递归 (PDF).

第5章  数据抽象与设计
Lecture Note 12. 数据管理的基本思维 (PDF).

第6章  计算机网络与图论
Lecture Note 13. 计算机网络与图论 (PDF).

Handouts and Solutions

Solutions to Exercise 1:   
Solutions to Exercise 2: 
Solutions to Exercise 3:   
Solutions to Exercise 4: 

Final Examination.

Projects

Here is a small project.

Recommended Readings

1. Wing J M. Computational Thinking. Communications of the ACM , 2006 , 49 (3)

2. 周以真. 计算思维. 中国计算机学会通讯, 2007 , 3 (11)

3. 王飞跃. 从计算思维到计算文化. 中国计算机学会通讯，2007，3(11)

4. 董荣胜，古天龙. 计算机科学与技术方法论. 北京：人民邮电出版社，2002

5. 黄德修主编，徐重阳，卢正鼎，朱光喜，孙德宝，张天序等参编. 信息科学导论. 北京：中国电力出版社，2001

6. 赵致琢.计算科学导论(第三版). 北京：科学出版社, 2004

7. (J. G. Brookshear)布鲁克希尔. 计算机科学概论（第9版）.2007

8. Michael Sipser (著)，唐常杰 陈鹏 向勇 刘齐宏(译)，计算理论导引（第2版），机械工业出版社，2006

9. Michael Sipser，Introduction to the Theory of Computation（计算理论导引），机械工业出版社，2002

10. Harry R．Lewis，Christos H．Papadimtriou，Elements of The Theory of Computation　（2nd Edition）（影印版），清华大学出版社

11. John E．Hopcroft，Rajeev Motwani，Jeffrey D．Ullman，自动机理论、语言和计算导论（第2版）（影印版），清华大学出版社

Useful Links

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Forum

 Here opens a forum for Computational Thinking. Welcome!

Ruixuan Li
School of Computer Science and Technology,
Huazhong University of Science and Technology 
Wuhan 430074, Hubei, P.R.China
Phone: +86-27-87544285
E-mail: rxli(a)sina(dot)com