824 數據科學與工程綜合

　　1.數據結構與程序設計

　　數據結構的概念;算法及其時間和空間復雜度分析;常用線性結構：棧、隊列，循環隊列, 數組, 字符串等;線性結構的鏈式存儲，鏈表、鏈式隊列、鏈式棧;遞歸概念、遞歸程序設計、回溯法、廣度優先搜索、深度優先搜索;列表：查找的概念，順序查找與二分查找;哈希表：利用哈希表進行查找，哈希沖突的解決;排序的概念：排序算法(插入排序、冒泡排序、快速排序、堆排序、基數排序等);樹：基本性質、常用存儲結構、遍歷算法、二叉樹、二叉查找樹、堆、二叉平衡樹、多路樹(B樹);圖：基本概念、存儲結構、遍歷算法、生成樹、拓撲排序、最短路徑;C++語言程序設計：數據類型、操作符和表達式、控制流程、函數、程序結構、數組、指針、結構、基本輸入輸出。

　　【參考教材】

　　Robert L. Kruse，Alexander J. Ryba. 數據結構與程序設計——C++語言描述. 高等教育出版社，2001 (第1-12章)

　　2.數據管理系統及應用

　　數據庫的基本概念：數據庫、數據庫管理系統、DBA;數據模型的基本概念：層次模型、網狀模型、關系模型;關系模型：關系代數、關系演算;查詢語言：SQL(DDL、DML);數據庫設計：數據庫模式、范式、ER圖、邏輯設計、物理設計、約束的使用;事務處理：ACID屬性、事務在程序中的使用方法、并發控制、日志、恢復;數據庫的基本工作原理：數據的存儲方式、索引、查詢的執行方式、查詢優化。

　　【參考教材】

　　王珊, 薩師煊. 數據庫系統概論(第五版).高等教育出版社，2014(第1-11章)

　　3.操作系統

　　系統調用概念與機制、常用文件與進程相關的系統調用(POSIX)、操作系統結構、微內核、虛擬機、單道程序、多道程序、運行態、就緒態、阻塞態、新建態、僵死態、進程、進程模型、線程、線程模型、進程控制塊 (PCB)、陷入、搶占、FCFS進程調度、時間片輪轉調度、優先級調度、多重隊列調度、最短進程優先調度、兩級調度、同步、互斥競爭條件、臨界區、忙等算法、鎖變量、原子操作、信號量、管程、消息、餓死、經典IPC問題、兩階段加鎖、IO 的各種控制方式、設備驅動程序、SPOOLing、死鎖、死鎖預防、死鎖檢測、死鎖避免、銀行家算法、RAM盤、磁盤、磁盤調度算法、時鐘、終端設備、虛擬存儲器、地址重定位、地址映射、邏輯地址、物理地址、固定分區、可變分區(動態分區)、交換、內碎片、外碎片、首次適配法、下次適配法、最佳適配法、最差適配法、分頁、分段、頁表、頁表項、虛頁、頁框、多級頁表、TLBs，翻譯后援存儲器(快表)、逆向頁表、最近未使用頁面替換算法(NRU)、先進先出頁面替換算法(FIFO)、第二次機會頁面替換算法、時鐘頁面替換算法、最久未使用頁面替換算法(LRU)、軟件模擬LRU算法 (NFU)、老化算法、Belady異常、系統抖動、工作集模型、工作集、文件系統、文件、目錄文件、字符設備文件、塊設備文件、硬鏈接、符號鏈接、目錄項、i-node、超級塊、打開文件表、文件系統安裝、塊高速緩存、文件系統的性能、一致性檢查、文件系統安全性與保護機制。

　　【參考教材】

　　[荷] Andrew S. Tanenbaum，[荷] Herbert Bos著，陳向群，馬洪兵等譯.現代操作系統(原書第4版).機械工業出版社，2017

　　4.概率論與數理統計及統計學習初步

　　隨機事件與概率：隨機事件及其運算、概率的定義及其確定方法、概率的性質(可加性、單調性、加法公式)、條件概率、獨立性;隨機變量及其分布：隨機變量及其分布、隨機變量的數學期望、隨機變量的方差與標準差、常用離散分布(二項分布、泊松分布、幾何分布、負二項分布)、常用連續分布(正態分布、均勻分布、指數分布、伽馬分布、貝塔分布)、隨機變量函數的分布、分布的其他特征數;多維隨機變量及其分布：多維隨機變量及其聯合分布、邊際分布與隨機變量的獨立性、多維隨機變量函數的分布、多維隨機變量的特征數、條件分布與條件期望;大數定律與中心極限定理：依概率收斂、按分布收斂、大數定律、中心極限定理(獨立同分布下的中心極限定理);統計量及其分布：總體與樣本、經驗分布函數、統計量及其分布、三大抽樣分布、充分統計量;參數估計：點估計的概念與無偏性、矩估計及相合性、極大似然估計、均方誤差、充分性原則、貝葉斯估計、區間估計;假設檢驗：假設檢驗的基本思想與概念、正態總體參數假設檢驗;線性回歸：一元線性回歸;統計學習模型的概念與基本原理：感知機、k近鄰、樸素貝葉斯、決策樹、線性可分支持向量機、離散狀態的馬爾可夫鏈、高斯混合模型。

　　【參考教材】

　　茆詩松，程依明，濮曉龍. 概率論與數理統計教程(第三版).高等教育出版社,2019(第1-8章)

　　李航. 統計學習方法(第二版).清華大學出版社，2019(第2-5，7，9，19章)