從一個位元，讀懂整台電腦如何運作

從問題到可執行的步驟——計算、演算法與抽象的核心概念。

二進位、八進位、十六進位與進位轉換——電腦為何用 0 與 1。

位元與位元組、整數與浮點數——真實世界如何被編碼成位元。

ASCII、Unicode 與 UTF-8，以及聲音、影像如何數位化。

AND／OR／NOT、真值表與邏輯閘——數位電路的思考基礎。

儲存程式概念——CPU、記憶體、輸入輸出如何協同運作。

提取—解碼—執行週期、暫存器與機器語言——CPU 怎麼跑程式。

暫存器、快取、主記憶體到儲存——速度與容量的取捨。

硬碟、SSD、匯流排與週邊——資料如何進出電腦。

介於硬體與應用之間的管理者——作業系統做了哪些事。

行程、執行緒與 CPU 排程——電腦如何同時做很多事。

虛擬記憶體、分頁與置換——有限的記憶體如何被聰明分配。

檔案、目錄與索引——資料在儲存裝置上如何被組織。

機器語言到高階語言、編譯與直譯——程式語言的家族與演化。

變數、資料型別與運算子——程式如何儲存與操作資料。

判斷、迴圈與分支——程式如何依條件決定下一步。

函數、參數與作用域——把大問題拆成可重用的小積木。

類別、物件、封裝、繼承與多型——用物件建構軟體世界。

虛擬碼、正確性與 Big-O——如何衡量一個演算法的好壞。

最基本的線性資料結構，以及兩者在效率上的取捨。

後進先出與先進先出——兩種限制存取順序的有用結構。

階層與網絡關係——二元樹、走訪與圖的基本概念。

氣泡、合併、快速排序與二分搜尋——經典演算法的設計思路。

函數呼叫自己——用「化約為更小的同類問題」解題。

為何需要資料庫、DBMS 與資料的一致性與持久性。

表格、主鍵與外鍵，以及用 SQL 查詢資料的語言。

ER 模型、正規化與資料完整性——好的資料結構怎麼設計。

封包交換、頻寬與延遲——資料如何在網路上傳遞。

分層協定、IP 位址與 TCP——網際網路運作的共同規則。

URL、HTTP、HTML 與瀏覽器——網頁背後的運作機制。

IaaS／PaaS／SaaS、虛擬化與分散式——運算如何變成水電般的服務。

對稱與非對稱加密、雜湊與數位簽章——資訊如何被保護。

惡意程式、社交工程與防禦縱深——常見威脅與基本防護觀念。

圖靈機、可計算性與 P/NP——哪些問題電腦永遠算不出來。

隱私、演算法偏誤與數位落差——計算如何形塑社會。

為何選 Python、直譯器與 REPL、縮排規則，寫出第一支程式。

int／float／str／bool、動態型別、運算子與型別轉換。

索引與切片、f-string 格式化，以及常用字串方法。

if／for／while、range、break／continue 與推導式。

list、tuple、dict、set 的操作與「何時用哪個」。

def、參數與回傳、預設值與關鍵字引數、import 與套件。

open／with 讀寫檔案，以及 try／except 的錯誤處理。

class、__init__、方法與屬性、繼承——呼應物件導向概念。

math／random／datetime 等標準庫，以及 pip 與第三方套件。

numpy／pandas／matplotlib 入門——把 Python 接回優統計與優智慧 AI。

編譯式語言、g++ 編譯流程、與 C 的淵源，寫出第一支 C++ 程式。

靜態型別、基本型別、cin／cout、auto 與型別推導。

if／switch、for／while、range-based for 迴圈。

宣告與定義、傳值／傳參考、函數多載、標頭檔與分離編譯。

C++ 的招牌：位址、指標、參考，以及它們為何重要。

new／delete、堆疊與堆積、智慧指標與 RAII 資源管理。

C 風格陣列、std::string 與 std::vector 的取捨。

class、建構與解構、封裝、繼承與 virtual 多型。

泛型 template 與標準模板庫（STL）容器與演算法。

為何 C++ 快、快取與零成本抽象——接回優電子與優半導體。

編譯成位元碼、JVM 跨平台、javac／java，寫出第一支 Java 程式。

靜態強型別、基本型別與包裝類別、Scanner／System.out。

if／switch、for／while、enhanced for 迴圈。

Java 是 OOP-first：class、物件、建構子、封裝與 this。

extends、覆寫、abstract 與 super——物件導向的延伸。

interface、implements、多重介面與預設方法。

List／Map／Set、ArrayList／HashMap 與泛型。

try／catch／finally、checked 與 unchecked 例外、throws。

generics 型別安全，以及 String／Math／Arrays 等常用類別。

Android、企業後端、Maven／Gradle 與 JVM 語言家族，何時選 Java。

演算法、位元、CPU、編譯器、時間複雜度、通訊協定……術語的中英對照與白話定義。

這個讀本的定位、範圍，以及如何搭配 Uedu AI 助教與其他讀本一起學。