本书分为四部分共16章。第一部分计算机与计算，包括：第1章引论——走马观花看导论，第2章初识计算思维——由小白鼠到计算思维，第3章符号化、计算化与自动化——一看计算机的本质，第4章程序与递归——二看计算机的本质；第二部分计算系统，包括：第5章机器是如何执行程序的——认识计算机，第6章复杂环境下程序是如何被执行的——理解现代计算机，第7章程序编写与计算机语言，第8章利用典型计算机语言进行程序设计；第三部分算法思维，包括：第9章算法——程序与计算系统的灵魂，第10章受限资源约束下的算法——排序问题求解示例，第11章难解性问题求解——组合、随机与近似解；第四部分互联网+思维、数据化思维与智能化思维，包括：第12章计算机网络、信息网络与互联网+，第13章数据库与大数据，第14章机器学习，第15章由深度学习到人工智能+，第16章信息安全、网络安全与国家安全。