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第1篇 数据结构1

第1章 线性表1

1.1线性表的定义和基本操作1

1.2线性表的实现1

1.2.1顺序存储结构1

1.2.2链式存储结构2

1.2.3线性表的应用4

1.3典型例题分析5

1.4精选试题练习8

第2章 栈、队列和数组10

2.1栈和队列的基本概念10

2.2栈和队列的顺序存储结构11

2.3栈和队列的链式存储结构12

2.4栈和队列的应用13

2.4.1栈的应用13

2.4.2队列的应用14

2.5特殊矩阵的压缩存储15

2.5.1对称矩阵15

2.5.2对角矩阵16

2.6典型例题分析17

2.7精选试题练习21

第3章 树与二叉树23

3.1树的概念23

3.2二叉树24

3.2.1二叉树的定义及其主要特征24

3.2.2二叉树的存储结构26

3.2.3二叉树的遍历28

3.2.4线索二叉树的基本概念和构造29

3.2.5二叉排序树29

3.2.6平衡二叉树32

3.3树、森林33

3.3.1树的存储结构33

3.3.2森林与二叉树的转换35

3.3.3树和森林的遍历35

3.4树的应用36

3.4.1等价类问题36

3.4.2哈夫曼树和哈夫曼编码36

3.5典型例题分析38

3.6精选试题练习43

第4章 图47

4.1图的概念47

4.2图的存储及基本操作48

4.2.1邻接矩阵法48

4.2.2邻接表法49

4.3图的遍历50

4.3.1深度优先搜索50

4.3.2广度优先搜索51

4.4图的基本应用及其复杂度分析52

4.4.1最小生成树52

4.4.2最短路径54

4.4.3拓扑排序55

4.4.4关键路径56

4.5典型例题分析56

4.6精选试题练习62

第5章 查找65

5.1查找的基本概念65

5.2顺序查找法65

5.3折半查找法66

5.4 B—树67

5.4.1 B—树的查找分析68

5.4.2 B—树的插入和删除68

5.5散列表及其查找69

5.5.1哈希函数构造方法70

5.5.2哈希表查找71

5.6查找算法的分析及应用72

5.7典型例题分析73

5.8精选试题练习76

第6章 内部排序78

6.1排序的基本概念78

6.2插入排序78

6.2.1直接插入排序78

6.2.2折半插入排序79

6.3气泡排序80

6.4简单选择排序81

6.5希尔排序81

6.6快速排序82

6.7堆排序84

6.8二路归并排序85

6.9基数排序86

6.10各种内部排序算法的比较87

6.11内部排序算法的应用88

6.12典型例题分析89

6.13精选试题练习91

第2篇 计算机组成原理93

第7章 计算机系统概述93

7.1计算机发展历程93

7.2计算机系统层次结构94

7.2.1计算机硬件的基本组成95

7.2.2计算机软件的分类95

7.2.3计算机的工作过程96

7.3计算机性能指标96

7.4典型例题分析96

7.5精选试题练习97

第8章 数据的表示和运算99

8.1数制与编码99

8.1.1进位计数制及其相互转换99

8.1.2真值和机器数100

8.1.3 BCD码100

8.1.4字符与字符串101

8.1.5校验码102

8.2定点数的表示和运算103

8.2.1定点数的表示103

8.2.2定点数的运算104

8.3浮点数的表示和运算108

8.3.1浮点数的表示108

8.3.2浮点数的加／减运算110

8.4算术逻辑单元ALU111

8.4.1串行加法器和并行加法器111

8.4.2算术逻辑单元ALU的功能和机构113

8.5典型例题分析114

8.6精选试题练习116

第9章 存储器层次结构119

9.1存储器的分类119

9.2存储器的层次化结构120

9.3半导体随机存取存储器121

9.3.1 SRAM存储器的工作原理121

9.3.2 DRAM存储器的工作原理122

9.4只读存储器122

9.5主存储器与CPU的连接123

9.6双口RAM和多模块存储器124

9.7高速缓冲存储器（Cache）125

9.7.1程序访问的局部性125

9.7.2 Cache的基本工作原理126

9.7.3 Cache和主存之间的映射方式126

9.7.4 Cache中主存块的替换算法129

9.7.5 Cache写策略129

9.8虚拟存储器130

9.8.1虚拟存储器的基本概念130

9.8.2页式虚拟存储器130

9.8.3段式虚拟存储器131

9.8.4段页式虚拟存储器132

9.8.5 TLB（快表）132

9.9典型例题分析132

9.10精选试题练习134

第10章 指令系统136

10.1指令格式136

10.1.1指令的基本格式136

10.1.2定长操作码指令格式137

10.1.3扩展操作码指令格式137

10.2指令的寻址方式137

10.2.1有效地址的概念137

10.2.2数据寻址和指令寻址138

10.2.3常见寻址方式138

10.3 CISC和RISC的基本概念140

10.4典型例题分析140

10.5精选试题练习141

第11章 中央处理器143

11.1 CPU的功能和基本架构143

11.2指令执行过程145

11.3数据通路的功能和基本结构147

11.4控制器的功能和工作原理148

11.4.1硬布线控制器148

11.4.2微程序控制器149

11.5指令流水线151

11.5.1指令流水线的基本概念151

11.5.2超标量和动态流水线的基本概念152

11.6典型例题分析152

11.7精选试题练习154

第12章 总线158

12.1总线概述158

12.1.1总线的基本概念158

12.1.2总线的分类159

12.1.3总线的组成及性能指标159

12.2总线仲裁161

12.2.1集中仲裁方式161

12.2.2分布仲裁方式163

12.3总线操作和定时163

12.3.1同步定时方式163

12.3.2异步定时方式164

12.4总线标准164

12.5典型例题分析167

12.6精选试题练习169

第13章 输入输出（I/O）系统172

13.1 I/O系统基本概念172

13.2外部设备172

13.2.1输入设备：键盘、鼠标172

13.2.2输出设备：显示器、打印机172

13.2.3外存储器：硬盘存储器、磁盘阵列、光盘存储器173

13.3 I/O接口（I/O控制器）174

13.3.1 I/O接口的功能和基本结构175

13.3.2 I/O端口及其编址176

13.4 I/O方式177

13.4.1程序查询方式177

13.4.2程序中断方式177

13.4.3 DMA方式179

13.4.4通道方式180

13.5典型例题分析181

13.6精选试题练习182

第3篇 操作系统185

第14章 操作系统概述185

14.1操作系统的概念、特征、功能和提供的服务185

14.1.1操作系统的概念185

14.1.2操作系统的特征186

14.1.3操作系统的功能186

14.1.4操作系统提供的服务187

14.2操作系统的发展与分类187

14.2.1操作系统的发展187

14.2.2操作系统的分类189

14.3操作系统的运行环境191

14.4典型例题分析192

14.5精选试题练习193

第15章 进程管理195

15.1进程和线程195

15.1.1进程概念195

15.1.2进程的状态与转换196

15.1.3进程控制198

15.1.4进程组织200

15.1.5进程通信200

15.1.6线程概念与多线程模型201

15.2处理机调度203

15.2.1调度的基本概念203

15.2.2调度时机、切换与过程204

15.2.3调度的基本准则204

15.2.4调度方式205

15.2.5典型调度算法205

15.3进程同步208

15.3.1进程同步的基本概念208

15.3.2实现临界区互斥的基本方法209

15.3.3信号量210

15.3.4管程212

15.3.5经典同步问题212

15.4死锁218

15.4.1死锁的概念218

15.4.2死锁处理策略219

15.4.3死锁预防219

15.4.4死锁避免220

15.4.5死锁检测和解除223

15.5典型例题分析223

15.6精选试题练习225

第16章 内存管理228

16.1内存管理基础228

16.1.1内存管理概念228

16.1.2交换与覆盖230

16.1.3连续分配管理方式231

16.1.4非连续分配管理方式232

16.2虚拟内存管理235

16.2.1虚拟内存基本概念235

16.2.2请求分页管理方式235

16.2.3页面置换算法236

16.2.4页面分配策略237

16.2.5抖动238

16.2.6请求分段管理方式239

16.2.7请求段页式管理方式239

16.3典型例题分析240

16.4精选试题练习241

第17章 文件管理243

17.1文件系统基础243

17.1.1文件概念243

17.1.2文件结构243

17.1.3目录结构244

17.1.4文件共享245

17.1.5文件保护247

17.2文件系统实现248

17.2.1文件系统层次结构248

17.2.2目录实现249

17.2.3文件实现249

17.3磁盘组织与管理251

17.3.1磁盘的结构251

17.3.2磁盘调度算法251

17.3.3磁盘的管理253

17.4典型例题分析254

17.5精选试题练习255

第18章 输入输出（I/O）管理257

18.1 I/O管理概述257

18.1.1 I/O设备257

18.1.2 I/O管理目标257

18.1.3 I/O管理功能258

18.1.4 I/O应用接口258

18.1.5 I/O控制方式258

18.2 I/O核心子系统260

18.2.1 I/O调度概念260

18.2.2高速缓存与缓冲区260

18.2.3设备分配与回收261

18.2.4假脱机技术263

18.2.5出错处理264

18.3典型例题分析265

18.4精选试题练习266

第4篇 计算机网络268

第19章 计算机网络体系结构268

19.1计算机网络概述268

19.1.1计算机网络的概念、组成与功能268

19.1.2计算机网络的分类269

19.1.3计算机网络与互联网的发展历史269

19.1.4计算机网络的标准化工作及相关组织270

19.2计算机网络体系结构与参考模型270

19.2.1计算机网络分层结构270

19.2.2计算机网络协议、接口和服务的概念271

19.2.3 ISO/OSI参考模型和TCP/IP模型271

19.3典型例题分析274

19.4精选试题练习275

第20章 物理层277

20.1通信基础277

20.1.1信道、信号、宽带、码元、波特、速率等基本概念277

20.1.2奈奎斯特定理与香农定理277

20.1.3信源与信宿278

20.1.4编码与调制278

20.1.5电路交换、报文交换与分组交换279

20.1.6虚电路和数据报280

20.2传输介质281

20.2.1双绞线、同轴电缆、光纤与无线传输介质281

20.2.2物理层接口的特性283

20.3物理层设备283

20.4典型例题分析284

20.5精选试题练习285

第21章 数据链路层287

21.1数据链路层的功能287

21.2组帧287

21.3差错控制288

21.4流量控制与可靠传输机制288

21.4.1流量控制、可靠传输与滑动窗口机制288

21.4.2单帧滑动窗口与停止—等待协议289

21.4.3多帧滑动窗口与后退N帧协议（GBN）289

21.4.4多帧滑动窗口与选择重传协议（SR）290

21.5介质访问控制290

21.5.1信道划分介质访问控制290

21.5.2随机访问介质访问控制291

21.5.3轮询访问介质访问控制：令牌传递协议293

21.6局域网293

21.6.1局域网的基本概念与体系结构293

21.6.2以太网与IEEE 802.3294

21.6.3 IEEE 802.11294

21.6.4令牌环网的基本原理295

21.7广域网295

21.8数据链路层设备297

21.8.1网桥297

21.8.2局域网交换机及其工作原理298

21.9典型例题分析299

21.10精选试题练习301

第22章 网络层307

22.1网络层的功能307

22.2路由算法307

22.3 IPv4308

22.3.1 IP分组308

22.3.2 IPv4地址与NAT309

22.3.3子网划分与子网掩码311

22.3.4 ARP协议、DHCP协议与ICMP协议312

22.4 IPv6313

22.4.1 IPv6的主要特点313

24.4.2 IPv6地址313

22.5路由协议314

22.6 IP组播317

22.7移动IP317

22.7.1移动IP的概念317

22.7.2移动IP的通信过程318

22.8网络层设备318

22.8.1路由器的组成和功能318

22.8.2路由表和路由转发319

22.9典型例题分析319

22.10精选试题练习322

第23章 传输层327

23.1传输层提供的服务327

23.1.1传输层的功能327

23.1.2传输层寻址与端口327

23.1.3连接服务与面向连接服务328

23.2 UDP协议328

23.2.1 UDP数据报328

23.2.2 UDP校验329

23.3 TCP协议330

23.3.1 TCP段330

23.3.2 TCP连接管理331

23.3.3 TCP可靠传输332

23.3.4流量控制和拥塞控制333

23.4典型例题分析334

23.5精选试题练习336

第24章 应用层338

24.1网络应用模型338

24.1.1客户机／服务器模型338

24.1.2 P2P模型339

24.2 DNS系统340

24.2.1层次域名空间340

24.2.2域名服务器341

24.2.3域名解析过程341

24.3 FTP342

24.3.1 FTP协议的工作原理342

24.3.2控制连接与数据连接342

24.4电子邮件343

24.4.1电子邮件系统的组成结构343

24.4.2电子邮件格式与MIME344

24.4.3 SMTP协议与POP3协议344

24.5 WWW345

24.5.1 WWW的概念与组成结构345

24.5.2 HTTP协议345

24.6典型例题分析346

24.7精选试题练习346

参考文献350