计算机科学，也叫计算学，英文Computing Science!主要包括：算法设计和优化，算法的复杂性研究，密码学，机器学习和人工智能，量子计算和量子通信等领域。算法设计就是给你一个能用计算机计算的任务，你回答怎样计算，答案不一定要实现成真代码，只要思路或者到伪代码的程度即可。比如把一组n个实数从小到大排序，一个可能的解决方案A是先排号前m个数，再把第m+1个数与排好的数列依次比较，然后插入即可。另一个可能的解决方案B是在把第m+1个数放入排好的数列时使用二分法代替依次比较的老方法来寻找位置。算法的复杂性是说针对同一类问题，随着计算量或某些输入参数的增大，某种算法需要的物理层面的资源如何变化，这通常包括内存和时间。比如上述方案A所消耗的时间：当需要排列的实数个数n很大的时候，需要的时间约正比于n^2，记为T~O(n^2)。而对于方案B来说：T~O[n*log(n)]。显然当排列大量实数的时候，算法的复杂性分析可以帮助程序员选择算法B。算法的优化就是把算法A变成算法B，而通常算法B是一个尚未被发现等待计算学研究者发明的东西。密码学，不解释。机器学习和人工智能是说通过某些研究使得计算机解决目前只有人脑才能很好解决的问题，比如人类的面部识别，可以用于安全领域等等。量子计算是说利用量子力学与场论的知识，以经典牛顿力学描述的状态所不能描述的量子态的性质，主要是指超叠加性（superposing）、复数表达性和被测量时结果的不确定性来革命性地提高计算机的计算速度。目前已经有的量子算法主要有：快速因数分解算法（Fast Factorization）和Grover之搜索算法。量子通信又称量子隐形传态，利用传收双方私有且不可复制的量子纠缠粒子对儿态来提高传输的秘密性，利用量子态的复数表达性来提高传输效率。值得注意的是，每传输一个量子比特信息需要传输两个经典比特信息，由于一个量子比特所含信息量远大于两个经典比特，所以量子通信具有高效率，而由于纠缠态为传收双方私有，即使第三方截获两个经典比特，也无法复制出那一个量子比特中的信息。
计算学是新兴科学，是数学的姐妹，主要用到的数学知识是离散数学，包括数论、图论、组合学等等。
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