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计算机科学与工程路线图和清单

这是UG 计算机科学与工程的完整教学大纲。

计算机科学分为4部分

• 计算机科学 1：硬件和工程部分。
• 计算机科学 2：编写程序所需的一切。
• 计算机科学 3：日常计算机科学。
• 计算机科学 4：计算机科学的现实生活应用。

离散数学^PDF对于理解图是必要的。

• 数学教学大纲可以在这里找到

目录

计算机科学1

• 数字电子产品
• 计算机组织和体系结构
• 计算与自动机理论

计算机科学2

• 编译器设计
• 编程
• 数据结构
• 算法
• 人工智能

计算机科学3

• 算法设计与分析^{在新选项卡中打开}
• 操作系统
• 计算机网络
• 数据库管理系统和 SQL
• 软件工程

计算机科学4

• 密码学
• 机器学习
• 计算机图形学
• 网络开发

计算机科学 - 1

数字电子产品

• 布尔代数

  • 数字系统
  • 加法、减法
  • 乘法、除法
  • 1、2的赞美
  • k-图

• 硬件

  • 逻辑门
  • 触发器和锁存器
  • 加法器 - 减法器
  • 编码器-解码器
  • 多路复用器 - 解复用器
  • 集成电路
  • 印刷电路板

计算机组织和体系结构

• 计算机组织

  • 地址总线、数据总线
  • ROM、EPROM、RAM
  • 内存层次结构、高速缓冲存储器、虚拟内存
  • 二级存储
  • 可编程逻辑器件和控制器
  • 输入-输出设备

• 计算机体系结构

  • 堆
  • 寄存器
  • 字节顺序（大、小）
  • 浮点数
  • 寻址模式
  • 流水线
  • 中断
  • RISC-CISC
  • aarch64、Intel_x86 / AMD64、MIPS / RISC-V（了解差异）
  • 汇编语言（基本指令）

计算与自动机理论

• 自动机和语言
  • NFA-DFA
  • 正则表达式
  • 上下文无关语言和语法
  • 下推自动机
  • 图灵机
  • 语言的可判定性
  • 语言的可简化性^{如果太复杂则忽略}
  • 复杂性理论：P 与 NP

计算机科学 - 2

编译器设计

• 编译器设计
  • 词法分析
  • 语法分析
  • 类型检查
  • 中间代码生成
  • 机器代码生成
  • 组装和链接
  • 分析与优化
  • 内存管理
  • 口译员
  • Golang 参考规范^{如果您想阅读简单的规范}

编程

• 学习C语言

  几乎每台计算机都知道的语言

  • 字符常量、转义序列、字符串常量
  • 数据类型和类型转换
  • 运算符的优先级和结合性
  • 功能
  • 存储类别和变量范围
  • if、for、while、switch_case
  • 中断、继续、转到
  • 数组、字符串、指针
  • 结构、联合、枚举、typedef
  • 头文件，#MACROS
  • malloc、calloc、realloc | 2、新建argc argv
  • 输入/输出、文件 io、流
  • <数学.h>

• C++ （您可以尝试使用 Python来完成相同的主题）

  用于几乎所有领域，从游戏到浏览器再到机器学习等等

  • C 中提到的所有内容
  • 命名空间
  • 类和对象
  • 访问控制：公共、私有、受保护
  • 成员函数和友元函数
  • 函数重载
  • 构造函数和析构函数
  • 继承、多态
  • 模板

数据结构

• 数组
• 链表
• 跳过列表^PDF
  • 正确执行跳过列表^建议阅读
• 哈希表，2
• 堆栈、队列和设置
• 树木和尝试
  • 自平衡树（BST、AVL、Splay）
  • n叉树
  • 线段树
• 图表，一些代码
  • 邻接矩阵与邻接表

算法

• 搜寻中
  • 二分查找
  • 优先级队列
• 排序
  • 归并排序
  • 快速排序
  • 插入排序
  • 选择排序
• 图遍历
  • 广度优先搜索
  • 深度优先搜索
  • 迪杰斯特拉算法
  • Bellman Ford（循环检测和负边沿）
  • 最短路径
  • 最小生成树
• 时空复杂性

算法设计与分析^{在新选项卡中打开}

人工智能

• 知识表示与推理
• 一阶逻辑
  • 谓词逻辑
  • 前向链接和后向链接
• 状态空间
  • 状态空间搜索
• 搜索
  • 模拟退火
  • 爬山^必知
  • A*^必须知道
  • 最小最大
• 贝叶斯概率定理
• 神经网络
  • 权重和层（神经网络）
  • 梯度下降
  • 卷积神经网络（https://towardsdatascience.com/convolutional-neural-networks-from-the-ground-up-c67bb41454e1）
• 反向传播
• 游戏开发基础知识

计算机科学 - 3

数据库管理系统和 SQL

FCC 快速命令 |图形视图

• SQL

  • 数据定义语言
  • 创造
  • 降低
  • 改变
  • 截短
  • 数据查询语言
  • 选择
  • 数据操作语言
  • 插入
  • 更新
  • 删除
  • 数据控制语言
  • 授予
  • 撤销
  • 事务控制语言
  • 犯罪
  • 回滚
  • 保存点
  • 聚合函数
  • 计数 |总和 |平均 |最大 |最小
  • 加入
  • 全外连接
  • 内连接
  • 左连接 |右连接
  • 自然连接
  • 左外连接
  • 右外连接

• 数据库管理系统

  • 实体关系模型。
  • 完整性约束
  • 主键和外键
  • 复合键
  • 所有其他类型的钥匙
  • 范式：1NF 到 4NF
  • 文件组织。
  • 索引（B- 树和 B+ 树）
  • 事务和并发控制
  • 可串行化冲突
  • 锁定
  • 酸性|根据
  • 数据库安全
  • SQL注入
  • 平面文件/文档数据库
  • 基于对象/JSON的数据库

操作系统

• 启动过程
• 进程和线程
  • 过程控制块
  • 调度员和调度员
• 进程间通信
  • 消息传递
  • 共享内存
• 调度算法
  • 循环赛。
  • 剩余时间最短优先。
  • 最近最少使用。
• 僵局
  • 互斥锁和锁
  • 信号量
  • 银行家算法
• 内存管理
  • 分页和页表
  • 分割
  • 首次适配、下一次适配、最佳适配
  • 非连续分配
• 虚拟内存
  • 页面错误
  • 页面替换算法
  • 贝拉迪的异常
• IO调度
  • 最短寻道时间优先
  • 磁盘调度算法
• 文件系统
  • 文件分配表。
• 操作系统安全
  • 防火墙
  • 恶意软件和防病毒软件
• Unix命令
• 编程语言中的多线程和上下文传递

计算机网络

• TCP 和 OSI 层

  • 应用。
  • 推介会。
  • 会议。
  • 运输。
  • 网络。
  • 数据。
  • 身体的。

• 流量和拥塞控制

  • 流量控制
  • 拥塞控制
  • 错误控制

• 路由器和路由算法

  • DHCP 和静态路由
  • 动态主机配置协议 | ICMP
  • 贝尔曼·福特
  • 循环赛及其他

• UDP 和套接字

• IPv4 | IPv6

• 自治系统

  • 边界网关协议
  • 开放式SPF协议

• 应用层协议

  • HTTP |文件传输协议
  • 域名解析 |邮件传输协议
  • 电子邮件 MIME 类型 |流行音乐| IMAP

软件工程

• 软件开发模型

  • 瀑布
  • 螺旋
  • 迭代
  • 敏捷

• 软件成本估算

• 可科莫模型

• 风险管理

• 软件需求

  • 软件需求规格
  • 数据流程图

• 软件质量

  • ISO 标准 9001、14001
  • SEICMM
  • 六西格码

• 软件设计

  • 软件设计原则
  • 耦合与内聚
  • 面向对象的设计
  • 用户界面设计

• 测试

计算机科学 - 4

当你做项目的时候你会需要这些

密码学和网络安全

• 加密算法
  • DES、AES、Blowfish、Whirlpool、One Time Pad
  • 雪崩效应，熵
• 哈希算法
  • SHA家族，MD5
• 密钥分配
  • RSA、Kerberos
• 数字签名
  • 消息摘要
• 压缩
  • 历史。
• 防火墙
• 隐写术
• 网络安全
  • 蜜罐
  • 中间人攻击
  • DDOS预防
  • SSL 和 TLS

数据科学和机器学习

• 偏差和方差

• 监督学习

  • 分类
  • 回归

• 无监督学习

  • 聚类
  • k-最近邻

• 图像处理^值得学习

  • 转型与翻译

网页开发

您可以从 Mozilla 开发者网络网站学习 Web 开发。

• MDN 入门指南

• 前端

  • HTML5
  • CSS3
  • JavaScript
  • 网页表格
  • 浏览器API
  • 无障碍
  • 工具和测试
  • DNS 和域名
  • JSON 和其他格式以及 YAML

• 后端^{选择任何语言}

  • Golang 或 Todd Mcleod 的 Udemy 课程
  • Python 烧瓶
  • Git 内部结构
  • 消息队列

计算机图形学

不是强制性的，只需了解概述即可

• 概念和原则
  • OpenGL 基础知识：线、平面、顶点和边
  • 像素
  • 渲染
  • 阴影
  • 纹理化
  • 光线追踪
  • 光线投射

完成所有这些并想要制作项目后，请查看您可以制作的项目

执照

Mozilla 公共许可证