目录

  • 1 计算机概述
    • 1.1 课程简介
    • 1.2 计算机的发展历程
    • 1.3 冯•诺依曼计算机工作原理
    • 1.4 计算机硬件系统
    • 1.5 计算机软件系统
    • 1.6 计算机应用及发展趋势
    • 1.7 中国的第五大发明
    • 1.8 思政-算盘打出来的原子弹
    • 1.9 思政-图灵测试、中国的计算机之父
    • 1.10 单元测试1
  • 2 计算学科的核心概念
    • 2.1 数据表示与存储
    • 2.2 数据操纵与语言发展
    • 2.3 算法
    • 2.4 数据结构
    • 2.5 Raptor软件及实验
    • 2.6 单元测试2
  • 3 计算学科的基本问题
    • 3.1 问题抽象
    • 3.2 可计算与不可计算问题
    • 3.3 GOTO语句与程序结构
    • 3.4 哲学家共餐问题与计算机资源管理
    • 3.5 两军问题与计算机网络
    • 3.6 人工智能的若干哲学问题
  • 4 计算学科的三个形态
    • 4.1 学生选课案例
    • 4.2 数据库系统概论
    • 4.3 抽象形态、理论形态、设计形态
    • 4.4 三个学科形态的内在联系
  • 5 学科的数学方法与系统科学方法
    • 5.1 学科的数学方法
      • 5.1.1 数学与计算科学的不同
      • 5.1.2 系统同构
      • 5.1.3 充分条件和必要条件
      • 5.1.4 计算学科的数学方法
    • 5.2 学科的系统科学方法
      • 5.2.1 人的固有能力与工具的力量
      • 5.2.2 软件开发与复杂性
  • 6 社会与职业问题
    • 6.1 道德分析
    • 6.2 职业和道德责任
    • 6.3 软件风险
    • 6.4 团队工作
    • 6.5 知识产权
    • 6.6 隐私和公民权利
    • 6.7 计算机犯罪
Raptor软件及实验

2.5a Raptor软件说明

Raptor软件安装包,可在课程网站的“资料”模块中下载。软件的版本有三种

  (1)Raptor2019.msiWindows计算机的电脑版安装包

  (2)Raptor_avalonia.msi,Windows计算机的Avalonia电脑版安装包。它可在Windows上运行、不需要OO(面向对象)模式时的安装版,但需要 Microsoft的.NET Runtime支撑

  (3)RaptorPortable_4.0_Revision_6.paf安装在U盘上运行的Raptor版本

2.5b Raptor可视化编程工具

  Raptor(the Rapid Algorithmic Prototyping Tool for Ordered Reasoning)是用于有序推理的快速算法原型工具,是一种可视化的程序设计环境,为程序和算法设计的基础课程教学提供实验环境。专门用于解决非可视化环境的语法困难和缺点,目标是通过缩短现实世界中的行动与程序设计的概念之间的距离来减少学习上的认知负担。

  Raptor程序实际上是一个流程图,运行时一次执行一个图形符号,帮助用户跟踪Raptor程序的指令流执行过程。可在最大限度地减少语法要求的情形下,帮助用户编写正确的程序指令。程序员在使用高级程序设计语言编写代码之前,可使用流程图来设计其算法,使抽象问题具体化。

   Raptor用连接基本流程图符号来创建算法,然后在其环境下直接调试和运行算法,包括单步执行或连续执行的模式。该环境可直观地显示当前执行符号所在的位置以及所有变量的内容。此外,Raptor提供了一个基于Ada Graph的简单图形库,这样,不仅可以可视化创建算法,所求解的问题本身也可以是可视化的。

   Raptor的界面由绘图编程窗口和主控台窗口组成,主控台窗口用于显示运行状态和运行结果。Raptor的界面如图1,主控台窗口如图2。





2.5c 视频:Raptor编程-实现分段函数

2.5d 视频:Raptor编程-使用一维数组

2.5e 视频:Raptor编程-实现数据序列的归并排序与折半查找