计算思维导论

第一部分计算思维导论

第1章计算概论31.1计算3

1.2小结9

习题9

第2章Python简介10

2.1Python基本元素10

2.1.1对象、表达式和数值类型11

2.1.2变量和赋值12

2.2分支语句14

2.3str类型与输入15

2.4循环16

2.5内置数据结构18

2.5.1列表18

2.5.2元组20

2.5.3字典22

2.6函数22

2.7文件25

2.8小结26

习题26

第3章计算思维与计算机问题求解29

3.1计算思维29

3.2计算机问题求解32

3.3算法复杂度36

3.4计算机问题求解的核心方法38

3.5小结42

习题42

第二部分计算机科学篇

第4章递归494.1定义及应用49

4.2递归与数学归纳法53

4.2.1最大子集问题53

4.2.2排序56

4.3动态编程58

4.4小结60

习题60

第5章信息、信息表示及处理62

5.1信息论基础62

5.2信息的数字化64

5.2.1数值的数字化65

5.2.2字符的数字化67

5.2.3声音的数字化69

5.2.4图像的数字化70

5.3数据压缩71

5.3.1Huffman编码72

5.3.2Python实现75

5.4信息加解密78

5.5小结87

习题87

第6章面向对象程序设计89

6.1Python面向对象基础90

6.2一个实际的例子: 按揭贷款94

6.3数据的图形化97

6.4小结102

习题102

第7章计算机系统103

7.1概述103

7.2数字电路105

7.2.1逻辑门的建模与模拟106

7.2.2加法器110

7.2.3存储电路113

7.3计算机硬件系统115

7.4小结121

习题121

第8章图灵机与图灵测试123

8.1图灵机123

8.2图灵测试129

8.2.1正则表达式简介131

8.2.2简单图灵测试程序133

8.3小结138

习题138

第三部分应用篇

第9章模拟、概率与统计143

9.1随机与概率143

9.2数据分布152

9.3正态分布与置信区间155

9.3.1均匀分布156

9.3.2指数分布156

9.3.3几何分布156

9.3.4Benford分布158

9.4随机数生成160

9.5小结170

习题170

第10章蒙特卡洛模拟方法172

10.1概述172

10.2初探——模拟赌局173

10.3计算π177

10.4游荡的醉汉179

10.5高手赢面就大吗188

10.6小结192

习题193

第11章数据分析概览194

11.1概述194

11.2乳腺癌的诊断195

11.3小结204

习题204

第12章排队问题205

12.1排队论基础205

12.2SimPy简介207

12.3需要多少小便斗216

12.4小结222

习题223

第1章图像处理基础1

1.1位图与矢量图1

1.1.1位图1

1.1.2矢量图2

1.2分辨率2

1.3颜色模式3

1.4常用文件的存储格式6

1.5转换图像文件格式实例8

第2章Photoshop基本操作10

2.1熟悉工作区10

2.2图像处理基本工作流程13

2.2.1创建新图像文件 13

2.2.2存储图像文件14

2.2.3打开和关闭文件15

2.2.4颜色的设置16

2.2.5填充颜色18

2.2.6使用标尺、网格与参考线19

2.2.7图像编辑的基本操作21

2.3改变图像大小操作实例24

第3章选区的使用27

3.1创建选区27

3.1.1创建规则选区27

3.1.2创建不规则选区29

3.1.3智能化的选取工具30

3.2编辑选区32

3.2.1移动选区33

3.2.2反向选区33

3.2.3取消选区33

3.2.4再次选择刚刚选取的选区33

3.2.5变换选区33

3.2.6增加选区33

3.2.7减少选区34

3.2.8修改选区34

3.2.9羽化选区35

3.2.10选区描边35

3.2.11存储与载入选区35

3.2.12复制、剪切、移动和粘贴选区的内容35

3.3绘制一个太极图图标36

第4章图像的绘制与修饰40

4.1绘制图像40

4.1.1画笔工具40

4.1.2铅笔工具42

4.1.3颜色替换工具42

4.1.4擦除工具43

4.2修饰工具44

4.2.1修复画笔工具组44

4.2.2图章工具组47

4.2.3模糊工具组48

4.2.4历史记录画笔工具组49

4.3绘制花纹图案50

第5章色彩的调整53

5.1使用调整工具53

5.2色彩调整的基本方法54

5.2.1去色54

5.2.2反相54

5.2.3阈值55

5.2.4色调分离56

5.2.5色调均化56

5.2.6自动色调56

5.2.7自动对比度56

5.2.8自动颜色57

5.3色彩调整的中级方法57

5.3.1亮度/对比度57

5.3.2色彩平衡57

5.3.3替换颜色58

5.3.4照片滤镜59

5.3.5通道混合器60

5.4色彩调整的高级方法61

5.4.1色阶61

5.4.2曲线62

5.4.3色相/饱和度64

5.4.4渐变映射65

5.4.5可选颜色66

5.4.6匹配颜色66

5.5照片白天变黑夜67

第6章图层的应用72

6.1图层的基础知识72

6.1.1图层面板和菜单72

6.1.2图层的类型73

6.2图层的编辑74

6.2.1新建、复制、移动和删除图层74

6.2.2图层的链接、对齐、合并74

6.2.3图层的变换75

6.2.4图层的编组75

6.2.5调整图层的不透明度76

6.3图层的混合模式76

6.4图层样式80

6.4.1图层样式命令80

6.4.2图层样式效果80

6.5填充图层和调整图层87

6.5.1填充图层87

6.5.2调整图层 87

6.5.3编辑图层内容88

6.6制作水晶按钮88

第7章蒙版和通道91

7.1蒙版的创建与基本操作91

7.1.1蒙版及类型91

7.1.2快速蒙版91

7.1.3蒙版面板93

7.1.4图层蒙版94

7.1.5矢量蒙版95

7.1.6剪贴蒙版96

7.2通道及其基本操作96

7.2.1通道及类型96

7.2.2通道的基本操作 97

7.2.3专色通道的使用99

7.2.4通道运算100

7.3使用“贴入”命令创建日落风光101

7.4使用“矢量蒙版”命令创建春色满园102

7.5用通道作为选区载入的技术制作黄花效果104

第8章文本编辑106

8.1输入文字106

8.1.1输入横排、直排文字106

8.1.2输入段落文字107

8.1.3输入蒙版文字107

8.2编辑文字108

8.2.1“字符”面板108

8.2.2“段落”面板108

8.2.3路径文字109

8.3转换文字109

8.3.1将文字转换为路径109

8.3.2将文字转换为形状110

8.3.3将文字层转换为普通层110

8.4变形文字110

8.4.1通过“变换”菜单制作变形文字111

8.4.2利用预设的样式制作变形文字111

8.5段落文字的创建和编辑实例112

第9章路径和形状的绘制115

9.1绘制路径115

9.1.1钢笔工具 115

9.1.2自由钢笔工具116

9.1.3添加锚点工具117

9.1.4删除锚点工具117

9.1.5转换点工具117

9.2路径的选择和编辑117

9.2.1路径选择工具组118

9.2.2“路径”面板118

9.2.3填充路径119

9.2.4描边路径119

9.2.5路径转换为选区119

9.2.6选区转换为路径120

9.2.7路径的变形121

9.2.8保存与输出路径121

9.3绘制形状图形122

9.3.1矩形工具122

9.3.2圆角矩形工具122

9.3.3椭圆工具123

9.3.4多边形工具123

9.3.5直线工具124

9.3.6自定形状工具124

9.4制作邮票125

第10章滤镜的应用128

10.1滤镜128

10.1.1滤镜的功能128

10.1.2滤镜的分类128

10.1.3滤镜的使用规则128

10.1.4滤镜菜单129

10.2滤镜库129

10.3液化130

10.4常用滤镜的应用131

10.4.1风格化131

10.4.2模糊132

10.4.3扭曲134

10.4.4锐化135

10.4.5像素化136

10.4.6渲染137

10.4.7杂色138

10.4.8画笔描边140

10.4.9视频142

10.4.10素描142

10.4.11转换为智能滤镜144

10.4.12纹理144

10.4.13艺术效果145

10.4.14作品保护（Digimarc）147

10.5利用滤镜制作水波147

第11章综合案例150

11.1制作证件照150

11.2绘制手镯153

11.3利用滤镜制作放射文字158

附录Photoshop CS6常用快捷键164

参考文献168

本书兼顾计算机科学基础知识和计算思维，以通俗易懂的方式介绍计算思维如何应用于各学科领域（含计算机科学）解决问题。本书以Python作为实践语言，展现利用计算思维解决问题方法的实现。通过这种跨学科应用问题求解的学习和实践，希望培养学生主动在各专业学习中利用计算思维的方法和技能，进行问题求解的能力和习惯，并能动手解决具有一定难度的实际问题。本书适合作为高等院校计算机及相关专业的教材，也可以作为计算思维爱好者的读物。

跨学科，兼顾广度与深度，理论与技能相结合。
实例丰富且源自生活，可读性强。
计算机基础知识作为计算思维的案例，更易理解。
读者对象广泛，零基础要求。