Introduction to Computing and Programming in Python

Introduction to Computing and Programming in Python pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Prentice Hall
作者:Guzdial, Mark
出品人:
页数:400
译者:
出版时间:2004-12
价格:$ 120.91
装帧:Pap
isbn号码:9780131176553
丛书系列:
图书标签:
  • Python
  • 编程入门
  • 计算机科学
  • 算法
  • 数据结构
  • 初学者
  • 编程语言
  • 计算思维
  • Python教程
  • 编程基础
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具体描述

For courses in Introduction to Computing or Introduction to Programming. There is a growing interest in computing for non-CS majors, or for students who have not yet determined their majors (sometimes called the "CS0" market). Computer science professors are also confronted with increased attrition and failure rates. Guzdial introduces programming as a way of creating and manipulating media--a context familiar and intriguing to today's students. Students begin actual programming early on (sometimes over 100 lines of code in the second assignment). Guzdial's approach has met with substantial success in class testing. Access updated student resources (previously available on CD) at http://coweb.cc.gatech.edu/mediaComp-teach

深入理解计算思维与编程基础:一本面向未来的技术指南 本书旨在为读者提供一个全面、深入且富有实践性的计算思维与Python编程入门路径。我们着眼于构建坚实的理论基础与强大的实际应用能力,帮助读者从零开始,逐步掌握现代计算世界的语言和逻辑。 第一部分:计算思维的基石——理解计算的本质 本部分致力于培养读者的核心竞争力——计算思维。我们认为,编程不仅仅是编写代码,更是一种解决问题的系统化方法论。 第一章:数字世界的逻辑入口 本章首先探讨计算的起源和发展历程,从早期的机械计算装置到现代电子计算机的演进,建立宏观的历史视野。随后,我们将深入剖析信息是如何被数字化和抽象化的。我们详尽地解释了二进制系统的原理,这是所有现代计算的基石。读者将学习如何进行不同进制之间的转换(二进制、十进制、十六进制),并理解位(Bit)和字节(Byte)在存储和表示数据中的核心作用。我们还将引入布尔代数的概念,阐述“真”与“假”如何通过逻辑门(AND, OR, NOT, XOR)构建出复杂的决策机制,这是理解所有程序控制流的基础。 第二章:算法的艺术与科学 算法是解决问题的精确步骤序列。本章将算法提升到科学的高度来审视。我们首先定义什么是好的算法——效率、正确性与可读性。读者将学习算法分析的初步概念,理解时间复杂度和空间复杂度的重要性,尽管暂时不涉及复杂的数学推导,但会建立起对“性能”的直观认识。我们将通过一系列经典的、非代码的逻辑谜题来训练读者的分解问题能力。接着,介绍基本的算法范式,如线性搜索和二分查找的逻辑流程,使用伪代码和流程图进行详细的图解说明,强调设计和验证算法步骤的严谨性。 第三章:抽象的力量——构建模块化认知 抽象是处理复杂系统的关键工具。本章着重讲解如何从现实世界的复杂性中提炼出可计算的模型。我们探讨不同层次的抽象:从硬件层面的逻辑门,到操作系统层面的进程管理,再到应用层面的数据结构。特别强调函数的抽象——如何通过定义清晰的输入、输出和副作用,将复杂的任务封装成可重用的“黑箱”。此外,我们引入了数据抽象的概念,为后续学习数据结构打下基础,理解数据如何与其操作分离,从而提高代码的通用性和维护性。 第二部分:Python编程实战——从语法到结构 在建立了坚实的计算思维框架后,本部分将引导读者使用Python语言将这些思维转化为可执行的程序。 第四章:Python环境与基础语法 本章是快速上手的向导。首先指导读者如何安装Python解释器和选择合适的集成开发环境(IDE)或文本编辑器。随后,我们系统地介绍Python的基本数据类型:整数(`int`)、浮点数(`float`)、布尔值(`bool`)和字符串(`str`)。我们将详细讲解变量的命名规则、赋值操作以及Python特有的动态类型特性。对输入/输出(I/O)操作进行详尽的讲解,确保读者能够编写出能与用户交互的程序。重点强调Python的代码块缩进规则,这是区分Python与其他语言的关键特性。 第五章:控制程序流程——决策与循环 程序之所以强大,在于其能够根据条件做出决策并重复执行操作。本章聚焦于控制流结构。首先,深入讲解条件语句:`if`、`elif`和`else`的嵌套使用,以及逻辑运算符(`and`, `or`, `not`)在构建复杂判断条件中的应用。接着,详细阐述两种主要的循环结构:`for`循环(常用于迭代已知次数的操作)和`while`循环(常用于基于条件的重复操作)。我们将通过大量实践案例,如计算阶乘、打印乘法表等,来巩固对循环控制和`break`、`continue`关键字的掌握。 第六章:组织数据集合——序列结构详解 在真实世界中,数据往往是以集合的形式存在的。本章专注于Python中最重要的数据组织结构——序列类型。我们将详尽介绍列表(List)的创建、索引、切片操作,以及丰富的内置方法(如`append`, `insert`, `sort`)。随后,对比分析元组(Tuple)的不可变特性及其应用场景。本章还涵盖了字典(Dictionary),讲解键值对(Key-Value Pair)的存储机制,以及如何利用字典实现高效的数据查找和映射。此外,还将介绍集合(Set)的数学运算特性,例如并集、交集和差集。 第七章:函数的封装与代码重用 函数是实现模块化编程的核心工具。本章将引导读者从调用内置函数进阶到定义自己的函数。我们将详细讲解函数定义的语法,参数的传递机制(位置参数、关键字参数)。特别关注返回值的多重性,以及默认参数的使用。更进一步,我们将探讨作用域(Scope)规则——局部变量(Local)和全局变量(Global)的区分与交互,理解LEGB规则的初步概念,这对于编写清晰、无副作用的代码至关重要。 第八章:处理复杂数据——面向对象的初步探索 在掌握了基本结构后,本章开始向更高级的编程范式过渡。我们引入类(Class)和对象(Object)的概念,将其解释为对现实世界实体进行建模的方式。读者将学习如何使用`class`关键字定义自己的类型,理解构造函数`__init__`的作用。本章会展示如何为对象定义属性(Attributes)和方法(Methods),从而实现数据和操作的捆绑。虽然不深入继承和多态的复杂细节,但会清晰展示面向对象思想如何帮助我们更好地组织大型程序,使代码结构更加清晰和易于维护。 第三部分:实用工具与实践扩展 本部分聚焦于将所学知识应用于实际问题,并介绍Python生态中的关键扩展。 第九章:文件系统的交互 程序往往需要持久化数据。本章专门讲解Python如何与外部文件系统进行交互。我们将详细介绍文件的打开、读取和写入模式(文本模式与二进制模式)。特别强调使用`with open(...) as f:`结构来确保文件资源的自动和安全释放,这是专业编程的必备实践。读者将学习如何处理文件路径,并练习读写CSV(逗号分隔值)等常见格式的数据文件。 第十章:异常处理——编写健壮的代码 程序在运行时总会遇到意料之外的情况。本章教会读者如何优雅地处理这些“异常”。我们详细解释`try`, `except`, `else`, 和`finally`块的协同工作机制。通过实例演示如何捕获特定的错误类型(如`ValueError`, `TypeError`),并给出合理的处理方案,而不是让程序直接崩溃。这对于构建用户友好且可靠的软件至关重要。 第十一章:模块化编程与标准库 Python的强大在于其庞大的标准库。本章引导读者学习如何使用`import`语句来引入和利用外部模块。我们将重点介绍几个最常用的标准库模块,例如:`math`(用于高级数学运算)、`random`(用于生成伪随机数和进行模拟)以及`os`和`sys`(用于进行基本的操作系统交互)。通过实践,读者将明白如何利用已有的成熟代码来加速自己的开发进程。 总结与展望 本书的最终目标是让读者能够自信地运用计算思维,使用Python语言解决实际问题。我们鼓励读者将这些基础知识视为进一步探索数据科学、Web开发或自动化脚本的坚实跳板。计算领域广阔无垠,而扎实的编程基础和清晰的思维方式,将是每一次成功探索的起点。

作者简介

Mark Guzdial 是佐治亚理工学院计算机学院交互式计算专业的教授。他是ACM国际计算机教育研究系列研讨会的创立者之一,ACM教育委员会副主席,“Journal of the Learning Sciences”和“Communications of the ACM”编委会委员。Guzdial博士主要关注计算机教育方面的研究。他的第一本著作论述Squeak语言及其在教育中的应用。他是Swiki(Squeak Wiki)的早期开发者,Swiki是第一个专门用于学校的wiki。他出版了多本关于利用多媒体编程环境学习计算机编程的著作,影响了世界各地的计算机本科生教学。

Barbara Ericson 是佐治亚理工学院计算机学院“计算机普及”课程的主管和研究人员。她从2004年开始就致力于改善计算机基础教育,现在是计算机科学教师协会的师范教育代表,美国女性信息技术中心K-12联盟的合作主席,计算机科学AP考试开发委员会成员。她的研究兴趣涉及计算机图形学、人工智能和面向对象编程等多个领域。

目录信息

读后感

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本书中译本已经上架,中文名是《Python计算与编程实践:多媒体方法》 http://product.china-pub.com/3661972 这不是我译的最好的一本书,但却是我译得最好的一本书。

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本书中译本已经上架,中文名是《Python计算与编程实践:多媒体方法》 http://product.china-pub.com/3661972 这不是我译的最好的一本书,但却是我译得最好的一本书。

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本书中译本已经上架,中文名是《Python计算与编程实践:多媒体方法》 http://product.china-pub.com/3661972 这不是我译的最好的一本书,但却是我译得最好的一本书。

用户评价

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这本书的深度远超我的预期,它不仅仅是一本Python入门教材,更像是一本关于计算思维的入门指南。我发现作者在讲解抽象概念时,总能找到非常贴切的比喻,这使得诸如递归、迭代这些容易让人混淆的概念变得豁然开朗。书中关于调试和错误处理的部分尤其值得称赞,它没有避讳编程过程中必然会遇到的挫折,而是系统地介绍了如何利用Python内置的调试工具来定位问题,并提供了一套行之有效的排查流程。这种实战导向的教学风格,让我感觉自己不是在看一本教科书,而是在跟着一位经验丰富的导师学习。此外,书中还穿插了一些关于软件工程的初步探讨,比如代码的可读性和模块化设计的重要性,这些内容对于一个初学者来说是宝贵的财富,因为它培养了我对“写好代码”的追求,而不仅仅是“写出能跑的代码”。阅读过程中,我经常会停下来思考作者提出的每一个设计选择背后的原因,这种主动的思考过程极大地提升了我的学习效率。

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坦白说,初次翻开这本书时,我有点担心它会过于学术化,但事实证明我的顾虑是多余的。这本书的叙事风格非常平易近人,即使是那些复杂的数学或逻辑概念,作者也用非常生活化的语言进行了阐释。举个例子,在解释二进制和位操作时,作者没有直接扔出复杂的公式,而是通过一个关于“灯泡开关”的简单场景来引入,这瞬间拉近了技术与读者的距离。书中对标准库的使用介绍也相当到位,我学会了如何利用`os`、`datetime`等模块来处理常见任务,这极大地提高了我的日常脚本编写效率。更重要的是,这本书似乎非常注重培养读者的批判性思维。每当介绍完一种实现方法后,作者总会引导我们去思考这种方法的优缺点,以及在不同场景下应如何权衡选择。这种潜移默化的训练,让我不再满足于仅仅知道“怎么做”,而是开始追问“为什么这么做最好”。

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这本书的魅力在于其对“实践出真知”这一信条的坚定贯彻。几乎每一章的末尾都有一个或多个需要动手完成的项目,这些项目难度适中,既能巩固本章所学,又能带来即时的成就感。我记得有一个关于编写简单命令行工具的练习,它涵盖了输入处理、错误报告和文件操作等多个方面,完成之后我感觉自己仿佛掌握了一种新的“超能力”。作者对性能的关注也是一大亮点,书中对时间复杂度(O记法)的介绍虽然简短,但点出了其在大型程序中的决定性作用,这提醒我们代码不仅仅要正确,还要高效。总的来说,这本书成功地平衡了理论的深度与实践的广度,它既能满足那些希望扎实掌握基础的硬核学习者,也能吸引那些希望快速上手开发应用的实用主义者。它是一本可以反复阅读,每次都能从中获取新理解的宝藏之书。

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这本书的排版和配图也为阅读体验增色不少。代码块的格式清晰统一,关键概念和术语都有明确的强调,使得学习路径非常清晰。我尤其欣赏它对版本控制(虽然只是初步提及)的引入,这在很多入门教材中是被忽略的。作者认为,从一开始就养成良好的项目管理习惯非常重要。在讲解函数式编程的初步概念时,书中采用了一种非常巧妙的方式,通过重构一个过程式代码段,逐步向函数式风格过渡,这种渐进式的教学法让人感到舒适且易于接受。对于那些想要深入数据科学或网络编程的读者,这本书提供的基础知识也足够牢固,它构建了一个坚实的平台,使得后续的专业领域学习可以平稳过渡。我感受到的是一种“全景式”的教育理念,它不仅教你如何编程,更教你如何成为一个合格的计算领域从业者。

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拿到这本《Introduction to Computing and Programming in Python》后,我立刻被它扎实的理论基础和循序渐进的教学方法所吸引。作者在开篇就清晰地阐述了计算思维的核心概念,这对于一个编程新手来说至关重要。书中对于数据结构和算法的讲解非常透彻,不仅仅停留在代码实现层面,更深入剖析了它们背后的逻辑和效率考量。我特别欣赏它在讲解基础语法时,总能巧妙地融入实际案例,比如用文件I/O操作来模拟一个小型的数据库管理,这种方式让我很快就能将学到的知识应用起来,而不是感觉自己在背诵枯燥的语法规则。Python语言的特性,如动态类型和简洁的语法,在书中得到了很好的展现,使得初学者能够更快地构建出功能性的程序。同时,书中对于面向对象编程的介绍也相当到位,通过一系列清晰的类设计和对象交互的例子,帮助我理解了如何在复杂系统中组织代码,这无疑为我未来深入学习其他更高级的编程范式打下了坚实的基础。可以说,这本书为我打开了通往计算机科学世界的一扇大门。

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