计算思维导论08-数据库的基本思维
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战德臣《大学计算机-计算思维导论》大学计算机第8讲-怎样研究算法-排序算法研究示例
7.
A[j+1]=key;
8. }
O(N2)
战德臣 教授
基本排序算法II --内排序之简单选择法排序
战德臣
哈尔滨工业大学 教授.博士生导师 教育部大学计算机课程教学指导委员会委员
OK Z hanDC
Research Center on Intelligent Computing for Enterprises & Services,
为什么要研究排序算法--结构化数据表查找问题 (1)什么是排序问题?
战德臣 教授
排序问题
对一组对象按照某种规则进行有序排列。通常是把一组对象整 理成按关键字递增(或递减)的排列，关键字是指对象的一个用 于排序的特性。 例如： 对一组“人” ，按“年龄”或“身高” 排序； 对一组“商品”，按“价格” 排序； 对一组“网页”，按“重要度” 排序； 对一组“词汇”，按“首字母”字典序排序。 … …
基本排序算法I--内排序之插入法排序 (3)插入排序的算法表达?
插入法排序
INSERTION-SORT(A)
1. for i=2 to N
2. { key = A[i] ;
3.
j =i-1;
4.
While (j>0 and A[j]>key) do
5.
{ A[j+1]=A[j];
6.
j=j-1; }
Step 1. 假设数据表的最大记录数是n，待查询区间的起始记 录位置Start为1，终止记录位置Finish为n； Step 2. 计算中间记录位置I=(Start+Finish)/2，读取第I条记录。 Step 3. 判断第I条记录成绩是否大于给定查找分数： (1)如果是小于，调整Finish = I-1, 如果Start >Finish则结束， 否则继续做Step 2；(2)如果是大于，调整Start = I+1，如果 Start>Finish则结束，否则继续做Step 2；(3)如果是等于， 则输出，继续读取I周围所有的成绩与给定查找条件相等的记 录并输出，直到所有相等记录查询输出完毕则算法结束。
计算思维导论实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展，计算思维作为一种解决问题的思维方式，在各个领域都发挥着越来越重要的作用。
为了更好地理解计算思维的概念、方法和应用，我们进行了《计算思维导论》实验。
二、实验目的1. 掌握计算思维的基本概念和原理。
2. 理解计算思维在解决实际问题中的应用。
3. 培养学生的计算思维能力，提高问题解决能力。
三、实验内容本次实验主要围绕以下内容展开：1. 计算思维的基本概念和原理2. 计算思维在问题解决中的应用3. 实践案例：利用计算思维解决实际问题四、实验过程1. 计算思维的基本概念和原理在实验过程中，我们首先学习了计算思维的基本概念和原理。
计算思维是一种利用计算机科学的基本概念进行问题求解、系统设计以及理解人类行为的思维方式。
它主要包括以下特点：（1）抽象：将复杂问题简化为基本概念和模型。
（2）自动化：将解决问题的过程转化为可执行的程序。
（3）转换：将不同领域的问题转化为计算机科学领域的问题。
（4）仿真：通过模拟来验证问题的解决方案。
2. 计算思维在问题解决中的应用接下来，我们通过实例学习了计算思维在问题解决中的应用。
例如，我们可以利用计算思维解决以下问题：（1）如何优化交通路线？（2）如何提高数据存储效率？（3）如何设计高效的网络算法？在实验过程中，我们分析了这些问题背后的计算思维方法，并尝试用计算思维来解决这些问题。
3. 实践案例：利用计算思维解决实际问题为了进一步理解计算思维的应用，我们选取了一个实际问题进行实践。
问题如下：如何设计一个高效的学生成绩管理系统？我们首先对问题进行抽象，将其转化为以下步骤：（1）收集学生成绩数据。
（2）存储学生成绩数据。
（3）查询学生成绩数据。
（4）分析学生成绩数据。
然后，我们利用计算思维方法，设计了一个基于关系型数据库的学生成绩管理系统。
该系统具有以下功能：（1）学生信息管理：包括添加、删除、修改学生信息。
（2）成绩管理：包括添加、删除、修改学生成绩。
大学计算机基础之计算机思维基础教学课件
准备晚餐
并行处理
替换——留下需要的、丢掉 不用并且占地方的 Hash——按类型分别收纳、 按形状、按材质……
线性搜索、二分查找 任务调度的性能分析
◦ 在银行窗口、超市排队
清理衣柜
◦ 将小孩一天要上的课的课本 放入书包
帮小孩收纳玩具
预取与缓冲 货郎担问题(旅行商问题）
◦ 送小孩去参加各种兴趣班
实验科学
计算科学与计算学科 ◦计算科学 计算科学（Computing Science）是应用高性能计算能 力预测和了解客观世界物质运动或复杂现象演化规律的 科学，它包括数值模拟、过程仿真、高效计算机系统和 应用软件等。 -计算学科 计算学科（Computing Discipline）是对描述和变化信 息的算法过程进行系统的研究，它包括算法过程理论、 分析、设计、效率分析、实现和应用等。计算学科的根 本问题是“什么能被（有效地）自动进行”。
三大思维都是人类科学思维方式中固有的部分。其中，理论思维强调 推理，实验思维强调归纳，计算思维希望能自动求解。他们以不同的方式 推动着科学的发展和人类文明的进步。
几千年前：
科学是以观察或实验为依据的，经验的描述 自然现象
近几百年： 派生出理论的
使用模型进行一般化推理
. 4G c2 a 2 3 a a
大学计算机基础
第八章 计算思维基础
主要内容 8.1 8.2 8.3 8.4 计算科学与计算学科 计算思维的概念 计算思维的内涵 计算思维的应用
思维本身让人沉醉…… 计算思维除了给计算机技术带来变革，它还让人 们在探索的过程中体验和谐、对称、完备、简洁等美学 属性。 科学的美不逊于艺术的美。
数据库绪论思维导图
多对多联系
定义：若对于实体集A中的每一个实体，实体集 B中有n个实体(n≥0)与之联系，反之，对于对于 实体集B中的每一个实体，实体集A中也有m个 实体(m≥0)与之联系，则称实体集A与实体集B具 有多对多联系，记为m:n
数据库模式是数据库的核心和关键，外模式通常 是模式的子集。数据按外模式的描述提供给用 户，按内模式的描述存储在硬盘上，而模式介于 外、内模式之间，既不涉及外部的访问，也不涉 及内部的存储，从而起到隔离作用，有利于保持 数据的独立性，内模式依赖于全局逻辑结构，但 可以独立于具体的存储设备
三层模式关系
是一种对应规则，说明映象双方如何进行转换。
并发（Concurrency）控制
当多个用户的并发进程同时存取、修改数据库 时，可能会发生相互干扰而得到错误的结果并使 得数据库的完整性遭到破坏，因此必须对多用户 的并发操作加以控制和协调。
数据库恢复（Recovery）
计算机系统的硬件故障、软件故障、操作员的失 误以及故意的破坏也会影响数据库中数据的正确 性，甚至造成数据库部分或全部数据的丢失。 DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一 已知的正确状态（亦称为完整状态或一致状态） 的功能。
1对1联系
定义：若对于实体集A中的每一个实体，实体集 B中至多有一个实体与之联系，反之亦然，则称 实体集A与实体集B具有一对一联系，记为1:1。
1对多联系
定义：若对于实体集A中的每一个实体，实体集 B中有n个实体(n≥0)与之联系，反之，对于对于 实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有 一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B具 有一对多联系，记为1:n
一是概念模型
（也称信息模型，用于信息世界的建模），它是 按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数 据库设计。这类模型强调其语义表达能力，要能 够较方便、直接地表达应用中的各种语义知识， 这类模型应为概念简单、清晰、易于用户理解， 是用户和数据库设计人员之间进行交流的语言。
数据库技术及应用课程中计算思维探讨
计算思维
1
抽象、自动化
4 5 6
约简、嵌入、转化 启发式解答 折衷思维
2 基于关注点分离（SoC） 3
预防、冗余、容错、纠错
4
4
计算思维体现
基础理论
约简、抽象、自动化 分解、冗余 数据操纵 T-SQL编程 嵌入、递归、保护、 优化、约简
数据库技术、
数据库原理
数据库管理系统
容错、恢复、冗余、 并行、保护、纠错
计算思维体现
自动化
在讲解带有全称量词的查询时，重 点说明将全称量词转化为对存在量词的 否定之否定，用多层嵌套查询来实现的 思路和方法。
计算思维体现
自动化
对关系模型的自动化，采用简单的 表结构去表达同一类事物，用对表中数 据上定义的增删改查操作实现对数据的 访问，通过触发器、完整性约束限制数 据的取值，并把这些通过SQL语言建立程 序由计算机执行，从而建立真实的物理 数据库.
利用数据模型表达现实世界
人 类 的 认 识
信 息 世 界
概 念 模 型
数据世界 逻 物 辑 理 模 模 型 型
计算思维体现
抽 象
数据库应用系统的开发是利用计算 机解决现实世界的问题，需要借助多次 抽象才能实现，因此，我们在课堂教学 中应适时展现知识背后所蕴含的抽象思 维。
计算思维体现
自动化
抽象思维的结果在计算机上的实现 就体现了自动化这个本质。SQL就是用来 解决各种数据库数据操作在计算机上的 实现问题；在用SQL去实现用户要求时， 结合计算思维的约简、嵌入、转化等方 法，把复杂的问题转换为易于解决的问 题加以实现。
计算思维体现
保护、冗余、容错、纠错和恢复
这一点在数据库中有最直接的体现，数据库管 理系统就是通过这种方式来实现对海量数据的管理和 保护。为了预防各种可能的故障造成数据丢失，数据 库引入恢复机制，通过冗余建立后备副本和日志或采 用远程备份；为了预防泄露和破坏数据，数据库引入 安全机制，通过用户身份鉴别、存取控制、审计等一 系列机制保护数据安全性；为了纠正数据库中死锁带 来的问题，数据库引入死锁的检测机制及时发现，并 加以处理。数据库管理系统对数据的保护全面体现了 计算思维的保护、冗余、容错、纠错和恢复的思想。
计算机思维导论PPT
3. 两种解决方法：
计算与自动计算
1. 两种解决方法
（1）通过数学上的规则推导，获得等效的计算方法，从
而完成计算。
n
【例1.2】计算 i 1 2 3 ...... n
i 1
通过数学推导可得 计算
n
i
i பைடு நூலகம்1
n *(1 2
n)
，人们可以轻松的完成
计算与自动计算
（2）另一种办法是设计简单的规则，让机器重复执行， 进行自动计算。
1.1.2 计算思维与各学科的关系
1．应用计算手段促进各学科的研究和创新 2．各学科创新自己的新型计算手段 3．计算思维可以帮助培养各专业的人才
1.2 计算与自动计算
1. 计算是指数据在运算符的操作下，按照规则进行数据 变换。
2. 有时候虽然人们知道了计算的规则，但是因为计算过 于复杂，超过了人的计算能力，所以无法计算得到结 果。
本质是抽象和自动化，即在不同层 面进行抽象，以及将这些抽象机器化。
目的是希望所有人都能像计算机科 学家一样思考，将计算技术与各学科理论 、技术与艺术进行融合实现新的创新。
计算思维的基本内容
计算思维包括多项基本内容。 1. 二进制0和1的基础思维。 2. 指令和程序的思维 3. 递归的思维 4. 计算机系统发展的思维 5. 问题求解的思维 6. 网络化的思维
学习要求
1. 学生应掌握计算思维的基本概念。 2. 掌握计算的有关概念，计算工具的发展，元器件的发
展等。 3. 阅读教材 4. 完成书后习题。
2计算机系统的基本思维
22
目录
2.1 0和1的思维 2.2 二进制与数据编码 2.3 图灵机与冯•诺依曼计算机
2.1 0和1的思维
计算与自动计算
1. 两种解决方法
（1）通过数学上的规则推导，获得等效的计算方法，从
而完成计算。
n
【例1.2】计算 i 1 2 3 ...... n
i 1
通过数学推导可得 计算
n
i
i பைடு நூலகம்1
n *(1 2
n)
，人们可以轻松的完成
计算与自动计算
（2）另一种办法是设计简单的规则，让机器重复执行， 进行自动计算。
1.1.2 计算思维与各学科的关系
1．应用计算手段促进各学科的研究和创新 2．各学科创新自己的新型计算手段 3．计算思维可以帮助培养各专业的人才
1.2 计算与自动计算
1. 计算是指数据在运算符的操作下，按照规则进行数据 变换。
2. 有时候虽然人们知道了计算的规则，但是因为计算过 于复杂，超过了人的计算能力，所以无法计算得到结 果。
本质是抽象和自动化，即在不同层 面进行抽象，以及将这些抽象机器化。
目的是希望所有人都能像计算机科 学家一样思考，将计算技术与各学科理论 、技术与艺术进行融合实现新的创新。
计算思维的基本内容
计算思维包括多项基本内容。 1. 二进制0和1的基础思维。 2. 指令和程序的思维 3. 递归的思维 4. 计算机系统发展的思维 5. 问题求解的思维 6. 网络化的思维
学习要求
1. 学生应掌握计算思维的基本概念。 2. 掌握计算的有关概念，计算工具的发展，元器件的发
展等。 3. 阅读教材 4. 完成书后习题。
2计算机系统的基本思维
22
目录
2.1 0和1的思维 2.2 二进制与数据编码 2.3 图灵机与冯•诺依曼计算机
2.1 0和1的思维
《计算机导论》读书笔记思维导图
0 6
7.5 计算 机网络体系 结构与协议
0 5
7.4 计算 机网络的分 类与拓扑结 构
7.6 局域网基础知识
7.7 Internet基础知 识
小结 习题7
第8章 信息安全基础知识
本章学习目标 8.1 信息安全概述
8.2 计算机病毒及其 防治
8.3 防火墙技术
小结
8.4 计算机职业道 德
习题8
第4章 算法与数据结 构基础
06 第5章 多媒体技术
目录
07 第6章 数据库技术
09
第8章 信息安全基础 知识
08
第7章 计算机网络基 础知识
010
第9章 云计算与物联 网
目录
011 第10章 计算机导论 实验
013 参考文献
012 附录 专业学习指南
本书是计算机科学与技术专业学生的入门教材。全书共分10章，系统地介绍了计算机基础知识、计算机硬件 系统、计算机软件系统、算法与数据结构基础、多媒体技术基础、数据库技术基础、计算机网络技术基础、信息 安全基础知识、、云计算与物联网、计算机导论实验。为了让读者能够及时地检查学习效果，巩固所学知识，每 章最后还附有丰富的习题。
4 10.4 实验4
WWW服务
5 10.5 实验5
HTML5简单网 页制作
附录 专业学习指南
附录A 人才培养体系
附录B 计算机科学与 技术专业的职业类别
附录C 计算机行业背 景知识
附录D 常见英文计算 机缩略语对照表
参考文献
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《计算机导论》
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计算机思维导论课程 第8章-数据分析与数据挖掘练习题-带答案
《计算思维导论第 8 章课后练习》
第 8 章数据分析与数据挖掘
一、单选题
1. 某超市研究销售记录数据后发现，买啤酒的人很大概率也会购买尿布，这种属于数据挖 掘的【 】问题。 A：关联规则 B：聚类 C：分类 D：自然语言处理 答案：A
2. 将原始数据进行集成、变换、维度规约、数值规约是【 】步骤的任务。 A：频繁模式挖掘 B：分类和预测 C：数据预处理 D：数据流挖掘 答案：C
Y（千） 30 57 64 72 36 43 59 90 20 83
【提示】：设线性回归方程公式为������=ax+������，计算回归系数 a、b 公式为：
������ = ∑(���∑���−(������������−̅)(���������̅���)−2 ���̅���)，������ = ���̅��� − ������������̅。
频繁三项集的频繁子集有：EK、EO、OK、E、K、O，得以下关联规则及置信度： 1）EKO 3/4 = 75% 2）EOK 3/3 = 100% 3）OKE 3/3 = 100% 4）EKO 3/4 = 75% 5）KEO 3/5 = 60% 6）OEK 3/3 = 100%
（4）求有效规则：满足最小置信度min_conf=80%的有效规则有： 1）EOK 2）OKE 3）OEK
������
甲的均值为：（9.7+8.6+9.6+8.6+7.9+9.6+9.3+8.9+9.6+9.2）/10 = 9.1 乙的均值为：（9.4+9.5+8.5+9.5+9.1+9.2+9+8.6+8.8+9.6）/10 = 9.12
第 8 章数据分析与数据挖掘
一、单选题
1. 某超市研究销售记录数据后发现，买啤酒的人很大概率也会购买尿布，这种属于数据挖 掘的【 】问题。 A：关联规则 B：聚类 C：分类 D：自然语言处理 答案：A
2. 将原始数据进行集成、变换、维度规约、数值规约是【 】步骤的任务。 A：频繁模式挖掘 B：分类和预测 C：数据预处理 D：数据流挖掘 答案：C
Y（千） 30 57 64 72 36 43 59 90 20 83
【提示】：设线性回归方程公式为������=ax+������，计算回归系数 a、b 公式为：
������ = ∑(���∑���−(������������−̅)(���������̅���)−2 ���̅���)，������ = ���̅��� − ������������̅。
频繁三项集的频繁子集有：EK、EO、OK、E、K、O，得以下关联规则及置信度： 1）EKO 3/4 = 75% 2）EOK 3/3 = 100% 3）OKE 3/3 = 100% 4）EKO 3/4 = 75% 5）KEO 3/5 = 60% 6）OEK 3/3 = 100%
（4）求有效规则：满足最小置信度min_conf=80%的有效规则有： 1）EOK 2）OKE 3）OEK
������
甲的均值为：（9.7+8.6+9.6+8.6+7.9+9.6+9.3+8.9+9.6+9.2）/10 = 9.1 乙的均值为：（9.4+9.5+8.5+9.5+9.1+9.2+9+8.6+8.8+9.6）/10 = 9.12
《新编计算机导论 基于计算思维 》读书笔记思维导图PPT模板下载
7.2.1 共享以太 网
7.2.3 以太网组 网
7.3.1 无线 1
局域网的构建
2
7.3.2 无线 局域网的扩展
3 7.3.3 无线
局域网的主流 产品
4 7.3.4 宽带
无线城域网
5
7.3.5 蓝牙
7.4.1 IP地 址
7.4.2 单播、 多播和广播
7.5.1 因特 网的结构和
组成
7.5.2 因特 网的接入
8.7.1 视频基础
8.7.2 视频信号 的数字化过程
8.7.3 数字视频 信号的获取
8.7.4 数字视频 的编辑
8.7.6 数字视频 的文件格式
8.7.5 数字视频 的压缩编码
8.7.7 数字视频 的应用
第9章 数据库
9.2 SQL命令及 其数据库操作
9.1 数据库的基 本概念
9.3 数据库应用 系统
10.1.3 计算机 学科与电子信息
产业
10.2.1 计 算机专业的
人才需求
10.2.2 计 算机各专业 的课程设置
10.3.1 素 质、知识和
能力
10.3.2 能 力培养
读书笔记
谢谢观看
9.1.1 数据 库与数据库
管理系统
9.1.2 关系 数据模型
9.3.1 C/S 模式数据库
应用系统
9.3.2 B/S 模式数据库 应用系统
第10章 知识素质能力
10.1 计算机科学
10.2 计算机专业 课程体系
10.3 能力的培养
10.4 了解世界和 中国
10.1.2 计算机 科学体系
10.1.1 科学
表
2
6.7.2 栈
3
（精选）计算思维导论考试重点
（精选）计算思维导论考试重点计算思维导论考试重点高等教育出版社第一章计算思维基础知识一计算科学与计算学科1计算科学又称科学计算，它是一种与数学模型构建、定量分析方法以及利用计算机来分析和解决科学问题的研究领域。
2利用计算科学对其他学科中的问题进行计算模拟以及其他形式的计算而形成的诸如计算物理，计算化学、计算生物等学科统称为计算学科。
计算学科是对描述和变换信息的算法过程进行系统的研究，它包括算法过程的理论、分析、设计、效率分析、；实现和应用等。
二科学思维科学思维通常是指理性认识及其过程，经过感性阶段获得大量材料，通过整理和改造，形成概念、判断和推理，以及反映事物的本质和规律。
三科学思维的分类1理论思维又称逻辑思维，是指通过抽象概括，建立描述事物本质的的概念，应用科学的方法探寻概念概念之间联系的一种思维方法。
2实验思维又称实证思维，是通过观察和实验获取自然规律法则的一种思维方法。
3计算思维又称构造思维，是指从具体的的算法设计规范入手，通过算法过程的构造与实施来解决给定问题的一种思维方法。
四计算思维的定义计算思维是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类行为的涵盖了计算机科学之广度的一系列思维活动。
五计算思维的特征1概念化不是程序化2根本的，不是刻板的技能3是人的，不是计算机的思维方式。
4数学和工程思维的互补与融合5是思想，不是人造物6面向所有人，所有地方六计算思维的本质抽象和自动化第二章计算理论与计算模型一计算理论是关于计算和计算机械的数学理论，它研究计算的过程与功效。
计算理论主要包括算法与算法学、计算复杂性理论、可计算性理论、自动机理论和形式语言理论等。
二可计算性理论是研究计算的一般性质的数学理论。
可计算理论的中心课题就是将算法这一直观概念精确化，建立计算的数学模型，研究哪些是可计算的，哪些是不可计算的，以此揭示计算的实质。
三停机问题p29理解四冯诺依曼机1冯诺依曼机的模型p372冯诺依曼机的工作原理冯诺依曼机的主要思想是存储程序和程序控制，其工作原理是：程序由指令组成，并和数据一起存放在存储器中，计算机一经启动，就能按照程序指定的逻辑顺序把指令从存储器中读取并逐条执行，自动完成指令规定的操作。
大学计算机思维导论
命名计算对象
命名组合式
命名新运算
递归函数
原始递归 函数
Fibonacci数列
阿克曼递归函数
递归函数
原始递归 函数
Fibonacci数列
迭代：从前到后
阿克曼递归函数
递归： 从前到后→递归基础→从后向前
从Ackermann函数的定义中可以看出，Ackermann函数可以看成关于n的
多媒体信息表达：图像，声音和视频编码
图像→三原色，像素点 声音或音频→模拟信号，采样量化和编码形
成数字音频，进行数字处理。 视频→模拟信号，采样量化和编码形成数字 视频，保存和处理
国标码用2个字节表示一个汉字，其中每个字节的最高位为0（8个二进制
位被称为1个字节） 汉字编码在机器内的表示为机内码，简称内码。机内码在对应国标码的 基础上将每个字节的最高位设为1 例如“大”的表示： 国标码为3473H: 00110100 01110011 机内码为B4F3H: 10110100 11110011
那么我们计算f(n)时可以通过计算f(n-1)和f(n-2) 来表示，相同的，除了f(1)和f(2)的值已知以外，其他 项的数值都要通过计算才能得到。
一些定义
最基本的原始递归函数：
（1）初始函数：0元函数和常数函数。 （2）后继函数：1元后继函数S接受一个参数并返回给定参数值的后 继数，是原始递归的。 （3）投影函数：对于所有n>=1和每个1<=i<=n的i，n元投影函数 P，接受n个参数并返回它们中的第i个参数。
计算
注意事项
递归VS迭代
基本动作 控制
指令
组合
程序
自动 执行
计算思维PPT
计算机科学的基
础概念进行问题求解、系统设计、 以及人类行为理解等涵盖计算机 科学之广度的一系列思维活动。
二、计算思维的本质
计算思维的本质是抽象（Abstract）和自动化
（Automation）。它反映了计算的根本问题，即什么能 被有效的自动进行。计算是抽象的自动执行，自动化需 要某种计算机去解释抽象。从操作层面上讲，计算就是 如何寻找一台计算机去求解问题，隐含地说就是要确定 合适的抽象，选择合适的计算机去解释执行该抽象，后 者就是自动化。
三、计算思维的特征
1.概念化，不是程序化 2.根本的，而不是刻板的技能
3.人的，不是计算机的思维
4.数学和工程思想的完美互补结合
四、计算思维的应用领域
人类使用计算思维进行思考、交流和沟通，把计算过程描述 清楚，运用到计算机领域。
作为一种表达思维方式，计算机程序中采用了各种技术手段， 并且为此发展出一整套形式语言理论，编译理论，检验理论 和优化理论，这些理论和技术是据算思维的核心概念。 由于计算机科学的发展，计算思维得到明确的定义和解释， 从而使计算思维本身得到了非常深入的研究和发展。推进了 计算机科学的发展。
计算思维的核心是基于计算模型两个（环境）和约束的问题求解。 计算机科学是研究计算模型，计算系统的设计，以及如何有效的 利用计算系统进行信息处理、实现工程应用的学科，涉及基本模 型的研究、软件硬件系统的设计和面向应用的技术研究。 计算思维反映了计算机学科最本质的特征和方法。 推动了计算机领域的研究发展，计算机学科研究必须建立在计算 思维的基础上。 进入新世纪以来，以计算机科学技术为核心的计算机科学发展异 常迅猛，有目共睹，在计算机时代，计算思维的意义和作用提到 了前所未有的高度，成为现代人类必须具备的一种基本素质。 计算思维代表着一种普适的态度和一种普适的技能，在各种领域 都有很重要的应用，尤其是据算计领域的研究
础概念进行问题求解、系统设计、 以及人类行为理解等涵盖计算机 科学之广度的一系列思维活动。
二、计算思维的本质
计算思维的本质是抽象（Abstract）和自动化
（Automation）。它反映了计算的根本问题，即什么能 被有效的自动进行。计算是抽象的自动执行，自动化需 要某种计算机去解释抽象。从操作层面上讲，计算就是 如何寻找一台计算机去求解问题，隐含地说就是要确定 合适的抽象，选择合适的计算机去解释执行该抽象，后 者就是自动化。
三、计算思维的特征
1.概念化，不是程序化 2.根本的，而不是刻板的技能
3.人的，不是计算机的思维
4.数学和工程思想的完美互补结合
四、计算思维的应用领域
人类使用计算思维进行思考、交流和沟通，把计算过程描述 清楚，运用到计算机领域。
作为一种表达思维方式，计算机程序中采用了各种技术手段， 并且为此发展出一整套形式语言理论，编译理论，检验理论 和优化理论，这些理论和技术是据算思维的核心概念。 由于计算机科学的发展，计算思维得到明确的定义和解释， 从而使计算思维本身得到了非常深入的研究和发展。推进了 计算机科学的发展。
计算思维的核心是基于计算模型两个（环境）和约束的问题求解。 计算机科学是研究计算模型，计算系统的设计，以及如何有效的 利用计算系统进行信息处理、实现工程应用的学科，涉及基本模 型的研究、软件硬件系统的设计和面向应用的技术研究。 计算思维反映了计算机学科最本质的特征和方法。 推动了计算机领域的研究发展，计算机学科研究必须建立在计算 思维的基础上。 进入新世纪以来，以计算机科学技术为核心的计算机科学发展异 常迅猛，有目共睹，在计算机时代，计算思维的意义和作用提到 了前所未有的高度，成为现代人类必须具备的一种基本素质。 计算思维代表着一种普适的态度和一种普适的技能，在各种领域 都有很重要的应用，尤其是据算计领域的研究
计算机思维导论课程 第5章-数据库技术基础练习题-带答案
（B）只更新当前记录
（C）更新 0 条记录
（D）无法执行
答案:A
二、填空题
1. 数据库设计中涉及的两种重要模型是
和
。
2. 对现实世界进行第一层抽象的模型，称为
模型，这种模型按用户
的观点对数据和信息进行建模，独立于具体的机器和 DBMS。
4
《计算思维导论 第 5 章 课后练习》
3. 对现实世界进行第二层抽象的模型，称为
模型。这种模型与
所使用的具体机器和 DBMS 相关。
4. 在信息世界中，用
来表示实体的特征。
5.
是用来唯一标识实体的属性。
6. 实体之间的联系可以有
、
和
三种。
7. 在 E-R 图中，实体用
表示，属性用
表示。
8. 数据库发展史的三种重要数据模型是
、
和
。
9.
是目前使用最多的数据模型。
10. 如果在一个关系中，存在多个属性（或属性组合）都能用来唯一标识该关系的元组，
（B）性别为“女”或者工资额大于 2000 的记录
（C）性别为“女”并非工资额大于 2000 的记录
（D）性别为“女”或者工资额大于 2000 的记录，且二者择一的记录
答案:A
41. 在 SQL 中，字符串匹配的运算符是【 】。
（A）=
（B）AND
（C）IN
（D）LIKE
答案:D
42. SQL 实现分组查询的子句是【 】。
这些属性（或属性组合）都称为该关系的
。
11. 关系模式一般表示为
。
12. 在关系模型中，用
表示实体及实体间的联系。
13. 如果表中的某个属性或属性组不是本表的主码，而是另一个表的主码，则称该属性
计算思维导论教材课件
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计算思维 基础知识
1.1 科学与计算科学
种类 自然科学、社会科学、思维科学
二、科学的分类
分类方式 按照研究对象的不同
按照与实践联系的不同 理论科学、技术科学、应用科学 按照人类对自然规律利 自然科学、实验科学 用的直接程度 按照人类目标的不同 广义的科学、狭义的科学 广义的科学概念是自然科学、人文科学和社会科学等所有 学科的总称，狭义的科学概念则专指自然科学，有时甚至 直指基础理论科学。
三字经：人之初，性本善
计算思维 基础知识
1.2 思维与科学思维
一、思维的概念 1.思维的定义 思维是人脑对客观事物的一种概括的、间接 的反映，它反映客观事物的本质和规律。 2.思维的组成 思维原料、思维主体、思维工具。 自然界提供思维的原料，人脑成为思维的 主体，认识的反映形式形成了思维的工具，三 者具备才有思维活动。
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计算思维 基础知识
1.3 计算思维的概念
②设计系统中的计算思维 R.Karp：任何自然系统和社会系统都可视为 一个动态演化系统，演化伴随着物质、能量和信 息的交换，这种交换可以映射为符号变换，使之 能用计算机进行离散的符号处理。 当动态演化系统抽象为离散符号系统后，就 可以采用形式化的规范描述，建立模型、设计算 法和开发软件来揭示演化的规律，实时控制系统 的演化并自动执行。
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计算思维 基础知识
1.1 科学与计算科学
1993：高性能计算与通信HPCC计划 1996：加速战略计算创新ASCI计划 2002：高性能计算系统HPCS计划 2005：“计算科学-确保美国竞争力”报告
报告建议：应将计算科学长期置于国家科 学与技术领域中心的领导地位。
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计算思维 基础知识
计算思维 基础知识
1.1 科学与计算科学
种类 自然科学、社会科学、思维科学
二、科学的分类
分类方式 按照研究对象的不同
按照与实践联系的不同 理论科学、技术科学、应用科学 按照人类对自然规律利 自然科学、实验科学 用的直接程度 按照人类目标的不同 广义的科学、狭义的科学 广义的科学概念是自然科学、人文科学和社会科学等所有 学科的总称，狭义的科学概念则专指自然科学，有时甚至 直指基础理论科学。
三字经：人之初，性本善
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1.2 思维与科学思维
一、思维的概念 1.思维的定义 思维是人脑对客观事物的一种概括的、间接 的反映，它反映客观事物的本质和规律。 2.思维的组成 思维原料、思维主体、思维工具。 自然界提供思维的原料，人脑成为思维的 主体，认识的反映形式形成了思维的工具，三 者具备才有思维活动。
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1.3 计算思维的概念
②设计系统中的计算思维 R.Karp：任何自然系统和社会系统都可视为 一个动态演化系统，演化伴随着物质、能量和信 息的交换，这种交换可以映射为符号变换，使之 能用计算机进行离散的符号处理。 当动态演化系统抽象为离散符号系统后，就 可以采用形式化的规范描述，建立模型、设计算 法和开发软件来揭示演化的规律，实时控制系统 的演化并自动执行。
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1.1 科学与计算科学
1993：高性能计算与通信HPCC计划 1996：加速战略计算创新ASCI计划 2002：高性能计算系统HPCS计划 2005：“计算科学-确保美国竞争力”报告
报告建议：应将计算科学长期置于国家科 学与技术领域中心的领导地位。
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计算思维 基础知识
最新计算思维和计算机基础专业知识讲座
3.存储器 主存储器和辅助储器的区别
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主存储器
辅助存储器
主存储器特点是速度快， 辅助存储器特点是价格低， 价格贵，容量小，断电 容量大，速度慢，断电后 后内存内数据会丢失。 数据不会丢失。
1.3.1 计算机硬件系统 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模 仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
大型机
巨型机
1.2.5计算机的应用领域 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模 仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
♥科学计算 ♥信息管理 ♥过程控制 ♥计算机辅助系统 计算机辅助设计CAD 计算机辅助制造CAM 计算机辅助教育CBE ♥人工智能 ♥多媒体应用 ♥计算机网络
定它们之间的相异或相同关系。 分类是根据事物的共同性与差异性进行划分，
把具有相同属性的事物归入一类。
1.1计算思维 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模 仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
3．思维的认知方式 ♥归纳与演绎 归纳是从个别性的前提推出一般性的结论，前
1.2计算机基础知识 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模 仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
3.计算机的发展
代 年份
电子元器件 数据处理方法
运算速度
应用领域
1 1946~1957 电子管
汇编语言、代码程 序
5千~3万次/秒
国防及高科技
2 1958~1964 晶体管
指令 寄存器
程序 计数器
指令 译码器
操作 控制器
用于保存 当前执行 或即将执 行的指令.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主存储器
辅助存储器
主存储器特点是速度快， 辅助存储器特点是价格低， 价格贵，容量小，断电 容量大，速度慢，断电后 后内存内数据会丢失。 数据不会丢失。
1.3.1 计算机硬件系统 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模 仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
大型机
巨型机
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♥科学计算 ♥信息管理 ♥过程控制 ♥计算机辅助系统 计算机辅助设计CAD 计算机辅助制造CAM 计算机辅助教育CBE ♥人工智能 ♥多媒体应用 ♥计算机网络
定它们之间的相异或相同关系。 分类是根据事物的共同性与差异性进行划分，
把具有相同属性的事物归入一类。
1.1计算思维 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模 仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
3．思维的认知方式 ♥归纳与演绎 归纳是从个别性的前提推出一般性的结论，前
1.2计算机基础知识 文档来源于网络，文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模 仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
3.计算机的发展
代 年份
电子元器件 数据处理方法
运算速度
应用领域
1 1946~1957 电子管
汇编语言、代码程 序
5千~3万次/秒
国防及高科技
2 1958~1964 晶体管
指令 寄存器
程序 计数器
指令 译码器
操作 控制器
用于保存 当前执行 或即将执 行的指令.
课件：08-数据库的基本思维
学分
3 2 3 3 2 2
校区
泰达 泰达 泰达 泰达西院 泰达 泰达
（7）关系模式
对关系的描述，它对应一个关系的结构。其格式为：关 系名（属性1，属性2，…，属性n）
课程表的关系模式为： 课程（课程号，课程名，课时，学分）。
2．完整性规则 关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。
关系模型中有三类完整性约束： （1）实体完整性
8.4.1 创建数据库
• 使用Access 2010模板创建数据库的步骤如 下：
（1）执行“文件→新建→样本模板”命令， 选中一个样本模板。 （2）Access自动创建数据库，打开窗体布 局视图。
利用数据库模板创建的数据库，包括表、 查询、窗体、报表、宏、模块等子对象。
2. 创建空数据库的步骤如下： （1）执行“文件→新建→空数据库”命令 （2）指定数据库保存的路径和文件名
学号姓名性别出生日期专业生源地民族政治面貌入学成绩13011101巴博华男199599机械工程北京汉族团员3790013011102张晓民女1996119机械工程北京汉族团员5300013011103许志华男1995612机械工程北京汉族党员5070013011104车鸣华男1996110机械工程北京汉族团员4410013011105高森华男1996528机械工程北京汉族党员5360013011106何唯华男199582机械工程北京汉族团员3700013011107惠文民女1996618机械工程云南汉族团员4220013011108景婷民女女19951022机械工程辽宁藏族团员57100学生基本信息用关系来表示tianjinuniversityofscienceamp
（3）数据库的运行管理：数据库在建立、运行和维护时 由DBMS统一管理、统一控制，以保证数据的安全性、完 整性、多用户对数据的并发使用，以及发生故障后的系 统恢复。
相关主题
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一对多联系（1:n） 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体 （n≥0）与之对应；反之，对于实体集B中的每一个实体,实 体集A中至多只有一个实体与之对应，则称A与B具有一对多 联系。
例如：一个学院有多个专业，一个公司有多个部门
多对多联系（m:n） 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中有n个实体 （n≥0）与之对应；反之，对于实体集B中的每一个实体,实 体集A中也有m个实体（m≥0）与之对应，则称统统 应应用用开开发发工工具具 数数据据库库管管理理系系统统
操操作作系系统统
数数据据库库管管理理员员
数据库
4. 数据库系统的软件
（1）数据库管理系统：用于数据库的建立、使用和维护等。 （2）操作系统：支持数据库管理系统的运行。 （3）应用系统：以数据库为基础开发的、面向某一实际应用 的软件系统，如：人事管理系统、财务管理系统、商品进销 存管理系统、图书管理系统等。 （4）应用开发工具：用于开发应用系统的实用工具，如 Delphi、VB、ASP、JSP、PHP等，而MS Access作为数据库管 理系统也可以作为开发工具。
3．实体型 用实体名及其属性名来抽象描述同一类实体，称为实体型。 如：学生（学号、姓名、性别、出生日期、专业）就是一个实 体型，它描述的是学生这一类实体。
4．实体集 同类型实体的集合称为实体集。 如：全体学生就是一个实体集， 而（13011103、许志华、男、06/12/1995、机械工程）是这个实 体集中的一个实体。
8 数据库的基本思维
天津科技大学 计算机公共基础系
1
目录
8.1 数据库概述 8.2 关系数据库 8.3 Microsoft Access 2010简介 8.4 数据库的基本操作 8.5 查询 8.6 数据挖掘与大数据
8.1.1 数据库体系结构
1. 数据库（DataBase，DB） 是指长期存储在计算机内、有组织的、统一管理的相关数据 的集合。
姓名 性别
学号 m
学学生生
出生日期
专业
课程号
选修
n 课课程程
学分
课程名 课时
学生与课程联系的E-R图
8.1.3 关系模型
用二维表结构表示实体及实体间联系的数据模型称为关系模型。 学生基本信息用关系来表示
学号
姓名
性别
出生日期
专业
生源地
民族
政治面貌
入学成绩
13011101
巴博华
男
13011102
张晓民
5. 用户
（1）终端用户：通过应用系统使用数据库的各级管理人员及 工程技术人员，一般为非计算机专业人员。他们直接使用应 用系统中已编制好的应用程序间接使用数据库。 （2）应用程序员：使用应用开发工具开发应用系统的软件设 计人员，负责为用户设计和编制应用程序，并进行调试和安 装。 （3）数据库管理员（DataBase Administrator，DBA）：专门负 责设计、建立、管理和维护数据库的技术人员或团队。
例如：一个学生可以选多门课，一门课也可以被多个学生选择
6．E-R（Entity-Relationship实体-联系）图
图中包含实体、属性和联系 （1）实体：用矩形框表示，框内写明实体名。 （2）属性：用椭圆形框表示，框内写明属性名，并用无向边将 其与对应实体连接起来。 （3）联系：用菱形框表示，框内写明联系名，并用无向边分别 与有关实体连接起来，同时在无向边旁标注联系的类型（1：1， 1：n或m：n）。
女
13011103
许志华
男
13011104
车鸣华
男
13011105
高森华
男
13011106
何唯华
男
13011107
惠文民
女
13011108
景婷民
女
1995-9-9 1996-11-9 1995-6-12 1996-1-10 1996-5-28 1995-8-2 1996-6-18 1995-10-22
8.1.2 概念模型
现实世界
抽象（概念模型） 信息世界
机器世界
抽象（数据模型）
目前常用实体联系模型表示概念模型
1．实体 客观存在并且可以相互区别的事物称为实体。实体可以是具体 的人、事、物，如一名学生、一本书、一门课程等；也可以是 事件，如学生的一次选课、一场比赛、一次借书等。
2．实体的属性 实体所具有的某一特性称为属性。如学生实体有学号、姓名、 性别、出生日期、专业等多个属性。属性包括属性名和属性值， 如：学号、姓名、性别、出生日期、专业等为属性名， （13011103、许志华、男、06/12/1995、机械工程）为某个学生 实体的属性值。
2. 数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS） 是用于建立、使用、管理和维护数据库的系统软件，是数据 库系统的核心组成部分。
数据库管理系统具有以下主要功能： （1）数据定义：定义数据库结构，包括定义表、索引、 视图等数据对象。 （2）数据操纵：实现对数据库的查询和更新（插入、删 除、修改）操作。 （3）数据库的运行管理：数据库在建立、运行和维护时 由DBMS统一管理、统一控制，以保证数据的安全性、完 整性、多用户对数据的并发使用，以及发生故障后的系 统恢复。 （4）数据库的建立和维护：包括数据库初始数据的输入 和转换，数据库的转储和恢复，数据库的重组织、性能 分析等。
5．实体间的联系 实体间的联系通常是指两个实体集之间的联系。
联系有以下3种类型： （1）一对一联系（1：1） （2）一对多联系（1：n） （3）多对多联系（m：n）
一对一联系（1:1） 如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多有一个 实体与之对应；反之亦然，则称A与B具有一对一联系。
例如：一个学院有一个院长，一个公司有一个CEO
3. 数据库系统（DataBase System，DBS）
是指带有数据库并利用数据库技术进行数据管理的计算 机系统。它是在计算机系统中引入了数据库技术后的系 统，实现了有组织地、动态地存储大量相关数据，提供 了数据处理和共享的便利手段。
用用户户
用用户户 ... 用用户户
数 据 库 系 统
硬件系统 数据库 数据库管理系统 应用系统 数据库管理员 用户
机械工程 机械工程 机械工程 机械工程 机械工程 机械工程 机械工程 机械工程