本書主要分為4部分計14章: 第一部分計算機與計算, 包括第1章引論-走馬觀花看導論; 第2章初識計算思維-由小白鼠到計算思維; 第3章符號化、計算化與自動化-看計算機的本質(zhì);第4章程序與遞歸二看計算機的本質(zhì)。第二部分計算系統(tǒng), 包括第5章機器是如何執(zhí)行程序的-認識計算機; 第6章復雜環(huán)境下程序是如何被執(zhí)行的-理解現(xiàn)代計算機; 第7章程序編寫與計算機語言;第8章利用典型計算機語言-Raptor進行程序設計。第三部分算法思維, 包括第9章算法程序與計算系統(tǒng)的靈魂; 第10章難解性問題求解-組合、隨機與近似解。第四部分數(shù)據(jù)化思維、網(wǎng)絡化思維、人工智能+思維和網(wǎng)絡與信息安全, 包括第11章數(shù)據(jù)庫與大數(shù)據(jù); 第12章計算機網(wǎng)絡、信息網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)+; 第13章機器學習、人工智能與智能+; 第14章信息安全、網(wǎng)絡安全與國家安全。