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CS50 计算机科学导论

CS50's Introduction to Computer ScienceCS50x哈佛2026免费
C 语言算法与数据结构PythonSQLWeb 开发

这门课学什么

这是哈佛的计算机入门课，每年更新。课程从 Scratch 开始，再用 C 语言讲内存和算法，然后学 Python、SQL、HTML、CSS、JavaScript、Flask。最后自选题目做 1 个期末项目。

内容摘要

CS50x 是哈佛的计算机科学入门课。主线是从“怎么想问题”走到“怎么让机器跑起来”。课程不要求编程基础。它先用图形化语言 Scratch 讲清函数、条件、循环这些概念，再换成 C 语言，最后升到 Python、SQL 和网页技术。

课程分 3 个阶段。第 1 阶段是 Week 1–5，全部用 C。学生要亲手管理内存，理解数组、指针、栈和堆，并自己实现链表、哈希表这类数据结构。这一段最难，也是这门课和普通“学语法”课的分界。第 2 阶段是 Week 6–7。学生用 Python 重写前面的程序，体会高级语言省掉了什么，再用 SQL 查询真实数据库。第 3 阶段是 Week 8–9。课程讲 HTML、CSS、JavaScript 和 Flask，把前面的知识拼成一个能用的网站。Week 7 和 Week 8 之间还插了一讲人工智能，介绍提示词、机器学习和大语言模型。

每周有 1 套习题（Problem Set）。很多题给“基础版”和“进阶版”两个难度，学生二选一。代表性的作业有：用 C 画马里奥金字塔、实现凯撒密码、给图片加滤镜、从损坏的存储卡里恢复照片、写一个拼写检查器，最后用 Flask 做一个模拟炒股网站。作业提交后由自动评测程序打分。课程最后是一个自选题目的期末项目。

学完以后，学生能读写 C 和 Python 程序，理解程序在内存里怎么运行，能用 SQL 处理数据，能搭一个带数据库的小型网站。更重要的是，课程训练“正确、设计、风格”3 个标准，教学生以后自学新语言。

讲课人是大卫·马兰（David J. Malan）。他讲课节奏快，舞台演示多。例如他会撕电话簿讲二分查找，请学生上台扮演数组元素。课程每年更新录像，并提供讲义、源代码、短视频和 AI 助教 CS50.ai，自学配套很完整。

为什么值得学

它可能是全世界最受欢迎的编程入门课。马兰讲课有感染力，习题和在线工具对自学者很友好。

课程信息

学校
哈佛（Harvard）
课程号
CS50x
讲师
大卫·马兰（David J. Malan）
学期
2026
平台
课程官网 + edX + YouTube
费用
免费
难度
入门
学时
11 周（Week 0–10），每周 1 讲加 1 套习题
先修
无。
材料
视频、讲义、作业、代码
许可证
CC BY-NC-SA 4.0
去课程主页 ↗看视频 ↗
课程是英文的。本页的介绍、摘要和大纲由极客教育原创撰写，讲次标题为中文意译。开课时间、收费和链接以官方页面为准。

课程大纲 · 共 13 节

大纲依据：CS50x 2026 课程官网周列表（Week 0–10 加 AI 专题讲），配合 YouTube 播放列表与各周 Problem Set 页面（查看原始页面 ↗）

  1. 0
    Scratch 与计算思维Scratch

    讲二进制、ASCII、Unicode 和 RGB 怎么表示信息，引出算法与运行时间。用 Scratch 演示函数、条件、循环和事件，作业是做一个 Scratch 作品。

  2. 1
    C 语言入门C

    从 Scratch 换到 C，讲编译、类型、变量、条件和循环，以及整数溢出和浮点误差。作业包括打印马里奥金字塔和找零或信用卡校验程序。

  3. 2
    数组与字符串Arrays

    拆开编译的 4 个步骤，讲调试方法、数组、字符串和命令行参数，并引入密码学。作业有 Scrabble 计分、文本可读性评级和凯撒或替换加密。

  4. 3
    算法Algorithms

    比较线性查找与二分查找，以及冒泡、选择、归并 3 种排序，引入大 O 记号和递归。作业是分析排序程序和实现多种投票计票规则。

  5. 4
    内存Memory

    讲指针、动态内存分配、栈与堆、缓冲区溢出和文件读写。作业是调整音频音量、给 BMP 图片加滤镜、从存储卡镜像恢复 JPEG。

  6. 5
    数据结构Data Structures

    讲抽象数据类型、队列、栈、链表、二叉搜索树、哈希表和字典树（trie）。作业是模拟血型遗传，以及用哈希表写一个快速拼写检查器。

  7. 6
    PythonPython

    用 Python 重写前几周的 C 程序，对比两种语言的写法和效率，讲模块与包。作业是把旧题改写成 Python，并做一个 DNA 序列比对程序。

  8. 7
    SQL 与数据库SQL

    讲表、数据类型、查询语句、约束、索引和事务，并讨论竞态条件和 SQL 注入。作业是查询歌曲和电影数据库，并用 SQL 破解一桩虚构案件。

  9. AI
    人工智能Artificial Intelligence

    介绍提示词工程、决策树、极小化极大搜索、强化学习、神经网络和 Transformer，并讨论大语言模型的幻觉问题。

  10. 8
    HTML、CSS 与 JavaScriptHTML, CSS, JavaScript

    先讲 TCP/IP、DNS 和 HTTP，再讲网页结构、样式和浏览器端脚本。作业是做一个问答小网页和一个个人主页。

  11. 9
    Flask 网页应用Flask

    用 Flask 写服务器端程序，讲路由、请求与响应、会话和 Cookie。作业是生日记录网站和一个模拟股票买卖网站 Finance。

  12. 10
    结课The End

    最后一讲回顾整门课，以游戏和问答收尾，并引导学生开始期末项目。

  13. 期末
    期末项目Final Project

    学生自选题目，用任意语言和技术做一个完整软件，并录制简短的演示视频。

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