计算是利用计算机解决问题的过程，计算机科学是关于计算的学问。

计算机科学家在用 计算机解决问题时形成了特有的思维方式和解决方法，即计算思维。

1.1 什么是计算？

1.1.1 计算机与计算

计算机是当代最伟大的发明之一。

自从人类制造出第一台电子数字计算机，迄今已近 70 年。经过这么多年的发展，现在计算机已经应用到社会、生活的几乎每一个方面。

现代计算机的主要功能部件如图 1.1 所示。

CPU、指令与程序 中央处理单元（CPU）是计算机的计算部件，能够执行机器指令，或简称指令（instruction）。每条指令表达的是对特定数据执行特定操作。

由许多指令按次序排列 而成并交给计算机逐条执行的指令序列称为程序（program）。为了用计算机解决问题，把问题的解法表达成一个指令序列（即程序）的过程，称为程序设计或编程（programming）。可 见，计算机所做的所有神奇的事情，都是靠一步一步执行的、平凡而乏味的简单指令序列做 到的。计算机一点也不神奇，它唯一会做的事情就是机械地执行预定的指令序列。

存储器

存储器是计算机的记忆部件，用于存储数据和程序。 存储器分为主存储器和次级存储器，它们是用不同的物理材料制造的。CPU 只能直接访问主存储器࿰