Python編程導論 第2版 Python 3 MIT熱門MOOC教材 計算機科學基礎知 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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約翰·榖泰格 著，陳光欣 譯

圖書標籤:

• Python
• 編程入門
• Python 3
• 計算機科學
• MOOC教材
• MIT
• 導論
• 教材
• 編程基礎
• Python編程
• 第二版

店鋪： 經綸風圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115473769

商品編碼：26695224892

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2018-02-01

字數：502

內容介紹
本書基於MIT 編程思維培訓講義寫成，主要目標在於幫助讀者掌握並熟練使用各種計算技術，具備用計算思維解決現實問題的能力。書中以Python 3 為例，介紹瞭對中等規模程序的係統性組織、編寫、調試，幫助讀者深入理解計算復雜度，還講解瞭有用的算法和問題簡化技術，並探討各類計算工具的使用。與本書* 1版相比，* 2版全麵改寫瞭後半部分，且書中所有示例代碼都從Python 2 換成瞭Python 3。 本書適閤對編程知之甚少但想要使用計算方法解決問題的讀者。

作者介紹
John V. Guttag 1999年~2004年任MIT電氣工程與計算機科學係主任，所授計算機科學係列導論課程深受學生歡迎。目前為計算機科學與人工智能實驗室網絡及移動係統組聯閤負責人，還進行軟件工程、機器定理證明、硬件驗證等領域的研究以及培訓工作。獲美國布朗大學英語專業學士學位、應用數學碩士學位，多倫多大學計算機科學博士學位。

關聯推薦
MIT熱門MOOC教材，基於Python 3講解計算機科學基礎知識，掌握用計算思維解決問題的能力
目錄
目　　錄

* 1章　啓程 1
* 2章　Python簡介 6
2.1　Python基本元素 7
2.1.1　對象、錶達式和數值類型 8
2.1.2　變量與賦值 9
2.1.3　Python IDE 11
2.2　程序分支 12
2.3　字符串和輸入 14
2.3.1　輸入 15
2.3.2　雜談字符編碼 16
2.4　迭代 17
第3章　一些簡單的數值程序 20
3.1　窮舉法 20
3.2　for循環 22
3.3　近似解和二分查找 24
3.4　關於浮點數 27
3.5　牛頓 拉弗森法 29
第4章　函數、作用域與抽象 31
4.1　函數與作用域 32
4.1.1　函數定義 32
4.1.2　關鍵字參數和默認值 33
4.1.3　作用域 34
4.2　規範 37
4.3　遞歸 39
4.3.1　斐波那契數列 40
4.3.2　迴文 42
4.4　全局變量 45
4.5　模塊 46
4.6　文件 47
第5章　結構化類型、可變性與
高階函數 50
5.1　元組 50
5.2　範圍 52
5.3　列錶與可變性 52
5.3.1　剋隆 57
5.3.2　列錶推導 57
5.4　函數對象 58
5.5　字符串、元組、範圍與列錶 60
5.6　字典 61
第6章　測試與調試 65
6.1　測試 65
6.1.1　黑盒測試 66
6.1.2　白盒測試 68
6.1.3　執行測試 69
6.2　調試 70
6.2.1　學習調試 72
6.2.2　設計實驗 72
6.2.3　遇到麻煩時 75
6.2.4　找到“目標”錯誤之後 76
第7章　異常與斷言 77
7.1　處理異常 77
7.2　將異常用作控製流 80
7.3　斷言 82
第8章　類與麵嚮對象編程 83
8.1　抽象數據類型與類 83
8.1.1　使用抽象數據類型設計程序 87
8.1.2　使用類記錄學生與教師 87
8.2　繼承 90
8.2.1　多重繼承 92
8.2.2　替換原則 93
8.3　封裝與信息隱藏 94
8.4　進階示例：抵押貸款 99
第9章　算法復雜度簡介 103
9.1　思考計算復雜度 103
9.2　漸近錶示法 106
9.3　一些重要的復雜度 107
9.3.1　常數復雜度 107
9.3.2　對數復雜度 108
9.3.3　綫性復雜度 108
9.3.4　對數綫性復雜度 109
9.3.5　多項式復雜度 109
9.3.6　指數復雜度 111
9.3.7　復雜度對比 112
* 10章　一些簡單算法和數據結構 114
10.1　搜索算法 115
10.1.1　綫性搜索與間接引用元素 115
10.1.2　二分查找和利用假設 116
10.2　排序算法 119
10.2.1　歸並排序 120
10.2.2　將函數用作參數 122
10.2.3　Python中的排序 123
10.3　散列錶 124
* 11章　繪圖以及類的進一步擴展 128
11.1　使用PyLab繪圖 128
11.2　進階示例：繪製抵押貸款 133
* 12章　背包與圖的* 優化問題 139
12.1　背包問題 139
12.1.1　貪婪算法 140
12.1.2　0/1背包問題的* 優解 143
12.2　圖的* 優化問題 145
12.2.1　一些典型的圖論問題 149
12.2.2　* 短路徑：深度優先搜索和
廣度優先搜索 149
* 13章　動態規劃 155
13.1　又見斐波那契數列 155
13.2　動態規劃與0/1背包問題 157
13.3　動態規劃與分治算法 162
* 14章　隨機遊走與數據可視化 163
14.1　隨機遊走 163
14.2　醉漢遊走 164
14.3　有偏隨機遊走 170
14.4　變幻莫測的田地 175
* 15章　隨機程序、概率與分布 178
15.1　隨機程序 178
15.2　計算簡單概率 180
15.3　統計推斷 180
15.4　分布 192
15.4.1　概率分布 194
15.4.2　正態分布 195
15.4.3　連續型和離散型均勻分布 199
15.4.4　二項式分布與多項式分布 200
15.4.5　指數分布和幾何分布 200
15.4.6　本福德分布 203
15.5　散列與碰撞 204
15.6　強隊的獲勝概率 206
* 16章　濛特卡羅模擬 208
16.1　帕斯卡的問題 209
16.2　過綫還是不過綫 210
16.3　使用查錶法提高性能 213
16.4　求π的值 214
16.5　模擬模型結束語 218
第* 章　抽樣與置信區間 220
17.1　對波士頓馬拉鬆比賽進行抽樣 220
17.2　中心極限定理 225
17.3　均值的標準誤差 228
第* 章　理解實驗數據 231
18.1　彈簧的行為 231
18.2　彈丸的行為 238

18.2.1　可決係數 240
18.2.2　使用計算模型 241
18.3　擬閤指數分布數據 242
18.4　當理論缺失時 245
第* 章　隨機試驗與假設檢驗 247
19.1　檢驗顯著性 248
19.2　當心P-值 252
19.3　單尾單樣本檢驗 254
19.4　是否顯著 255
19.5　哪個N 257
19.6　多重假設 258
第* 章　條件概率與貝葉斯統計 261
20.1　條件概率 262
20.2　貝葉斯定理 263
20.3　貝葉斯更新 264
第* 章　謊言、該死的謊言與統計學 267
21.1　垃圾輸入，垃圾輸齣 267
21.2　檢驗是有缺陷的 268
21.3　圖形會騙人 268
21.4　Cum Hoc Ergo Propter Hoc 270
21.5　統計測量不能說明所有問題 271
21.6　抽樣偏差 272
21.7　上下文很重要 273
21.8　慎用外推法 273
21.9　得剋薩斯神槍手謬誤 274
21.10　莫名其妙的百分比 276
21.11　不顯著的顯著統計差彆 276
21.12　迴歸假象 277
21.13　小心為上 278
第* 章　機器學習簡介 279
22.1　特徵嚮量 281
22.2　距離度量 283
第* 章　聚類 288
23.1　Cluster類 289
23.2　K-均值聚類 291
23.3　虛構示例 292
23.4　更真實的示例 297
第* 章　分類方法 303
24.1　分類器評價 303
24.2　預測跑步者的性彆 306
24.3　K-* 鄰近方法 308
24.4　基於迴歸的分類器 312
24.5　從“泰坦尼剋”號生還 320
24.6　總結 325
Python　3.5速查錶 326

《Python編程啓航：從零到精通的實戰指南》 一、 前言：開啓你的編程之旅 在這個數字化浪潮席捲而來的時代，掌握一門強大的編程語言，如同擁有瞭一把開啓無限可能的鑰匙。Python，以其簡潔優雅的語法、豐富的庫支持和廣泛的應用領域，已成為全球程序員的首選語言之一。無論你是渴望構建智能應用、分析海量數據、開發趣味遊戲，還是希望深入理解計算機科學的精髓，《Python編程啓航：從零到精通的實戰指南》都將是你最堅實的夥伴。 本書並非簡單羅列枯燥的代碼，而是緻力於為你構建一個清晰、直觀的學習路徑。我們深知初學者可能麵臨的挑戰，因此將復雜的概念拆解成易於理解的部分，並通過大量的實例和練習，幫助你逐步建立編程思維，培養解決問題的能力。我們相信，真正的學習源於實踐，而本書正是為你精心設計的“實踐場”。 二、 目標讀者：誰適閤閱讀本書？ 編程零基礎的學習者： 如果你從未接觸過任何編程語言，對代碼一無所知，本書將帶領你從最基礎的“Hello, World!”開始，循序漸進地掌握Python的核心概念。 希望轉型到技術領域的職場人士： 無論你身處哪個行業，掌握Python都將為你打開新的職業大門。本書將助你快速入門，為你在數據科學、Web開發、自動化等領域的工作打下堅實基礎。 學生及教育工作者： Python是計算機科學教育的重要組成部分。本書以清晰易懂的方式講解瞭編程的核心原理，非常適閤作為入門課程的教材或輔助讀物。 對計算機科學感興趣的愛好者： 如果你隻是齣於好奇，想瞭解編程如何工作，或者想為自己的創意尋找一個實現平颱，本書同樣能滿足你的需求，讓你在樂趣中學習。 三、 本書特色：為何選擇《Python編程啓航》？ 1. 循序漸進，由淺入深： 本書遵循邏輯遞進的原則，從最基本的數據類型、控製流，逐步深入到函數、模塊、麵嚮對象編程，再到文件操作、錯誤處理等高級主題。每一步都建立在前一步的基礎上，確保學習的連貫性。 2. 理論與實踐緊密結閤： 我們不迴避理論，但更注重實際應用。每講解一個概念，都會立刻配以清晰的代碼示例，讓你直觀地理解其工作原理。更重要的是，大量的練習題和小型項目將引導你動手實踐，將理論知識轉化為實際能力。 3. 貼近實際開發場景： 本書講解的知識點和案例都來源於真實的開發需求，例如數據處理、簡單的Web應用構建、自動化腳本編寫等，讓你學到的技能可以直接應用於解決現實問題。 4. 語言通俗易懂，排版清晰： 我們力求用最簡潔、最生動的語言來解釋復雜的編程概念，避免使用過於晦澀的專業術語。同時，本書在排版上力求清晰，代碼塊、注釋、關鍵術語都有明確的標識，方便閱讀和查找。 5. 強調編程思維的培養： 編程不僅僅是記住語法，更重要的是學會如何思考。本書在講解過程中，會引導你分析問題、設計解決方案、調試代碼，從而培養嚴謹的邏輯思維和解決問題的能力。 6. 涵蓋Python 3的最新特性： 本書基於Python 3進行講解，確保你學習的是當前主流、未來趨勢的Python版本。 四、 內容概覽：本書將帶你探索什麼？ 第一部分：Python入門與基礎 第一章：你好，Python！ Python簡介：為什麼選擇Python？它的應用領域有哪些？ Python的安裝與配置：讓你輕鬆搭建起自己的開發環境。 第一個Python程序：從“Hello, World!”開始，感受編程的樂趣。 Python代碼的執行方式：理解解釋器的作用。 第二章：編程的基石——變量與數據類型 變量的聲明與賦值：如何存儲和使用數據。 基本數據類型：整數（`int`）、浮點數（`float`）、字符串（`str`）、布爾值（`bool`）。 數據類型的轉換：靈活運用不同類型的數據。 注釋的使用：讓你的代碼更容易理解。 第三章：數據的容器——列錶、元組與字典 列錶（`list`）：有序、可變的數據集閤，是Python中最常用的數據結構之一。 元組（`tuple`）：有序、不可變的數據集閤，適用於存儲不需要修改的數據。 字典（`dict`）：鍵值對的無序集閤，用於高效地查找和存儲數據。 常用操作：元素的添加、刪除、修改、訪問以及切片。 第四章：控製程序的流程——條件語句與循環 條件語句：`if`、`elif`、`else`，讓程序能夠根據條件做齣不同的反應。 關係運算符與邏輯運算符：構建復雜的判斷條件。 循環語句：`for`循環和`while`循環，讓程序能夠重復執行任務。 `break`和`continue`：靈活控製循環的執行。 第五章：讓代碼更復用——函數 函數的定義與調用：封裝代碼塊，提高代碼的可讀性和復用性。 參數與返迴值：函數之間的數據傳遞。 局部變量與全局變量：理解變量的作用域。 匿名函數（Lambda錶達式）：簡潔地定義小型函數。 第六章：模塊化編程——導入與使用 什麼是模塊？如何組織代碼？ 導入模塊：`import`語句，使用他人編寫或自己創建的功能。 常用標準庫介紹：例如`math`、`random`、`datetime`等。 第二部分：Python進階與應用 第七章：深入理解字符串 字符串的常用方法：查找、替換、分割、連接等。 字符串格式化：f-strings（格式化字符串字麵量）、`str.format()`方法，讓輸齣更美觀。 字符串的編碼與解碼：理解字符集和編碼。 第八章：文件操作 文件的打開與關閉：安全地讀寫文件。 讀取文件內容：逐行讀取、一次性讀取。 寫入文件內容：嚮文件追加或覆蓋內容。 使用`with`語句：確保文件資源被正確釋放。 第九章：錯誤與異常處理 什麼是異常？如何避免程序崩潰？ `try-except`塊：優雅地捕獲和處理異常。 `finally`塊：無論是否發生異常都執行的代碼。 主動拋齣異常：`raise`語句。 第十章：麵嚮對象編程（OOP）基礎 類（`class`）與對象（`object`）：理解麵嚮對象的核心概念。 屬性（Attributes）與方法（Methods）：對象的特徵與行為。 構造函數（`__init__`）：創建對象時進行初始化。 繼承（Inheritance）：代碼復用的強大機製。 封裝（Encapsulation）與多態（Polymorphism）初步介紹。 第十一章：模塊與包的創建與管理 如何組織自己的Python項目。 創建自己的模塊和包。 安裝和使用第三方庫（pip）。 第十二章：常用數據結構進階 集閤（`set`）：無序、不重復的元素集閤，常用於去重和集閤運算。 更深入地理解列錶、元組、字典的高級用法。 第十三章：簡單的GUI編程入門（可選） 介紹Python的GUI庫（如Tkinter），實現簡單的圖形界麵應用。 第十四章：數據可視化初步（可選） 介紹常用的數據可視化庫（如Matplotlib），繪製簡單的圖錶。 第三部分：實踐與項目 第十五章：自動化小工具實戰 編寫腳本自動化日常重復任務，如文件批量重命名、定時任務等。 第十六章：爬蟲基礎與網絡數據獲取 學習使用`requests`庫獲取網頁內容。 使用`BeautifulSoup`解析HTML，提取所需信息。 第十七章：小型Web應用開發入門 介紹Flask或Django等Web框架的基本概念。 構建一個簡單的個人博客或待辦事項列錶應用。 第十八章：數據分析入門 介紹Pandas庫，進行數據加載、清洗、分析和可視化。 第十九章：走嚮更廣闊的編程世界 介紹Python在人工智能、機器學習、大數據等領域的應用。 為你的持續學習提供方嚮和資源。 五、 結語：持續學習，不斷超越 《Python編程啓航：從零到精通的實戰指南》為你提供瞭堅實的基礎和實踐的起點。然而，編程世界的精彩遠不止於此。我們鼓勵你在閱讀本書的同時，保持好奇心，積極探索，勇於嘗試。遇到的問題，嘗試獨立解決；學到的知識，多加實踐。 請記住，編程是一門手藝，也是一種思維方式。通過不斷的學習和實踐，你將逐漸掌握駕馭代碼的力量，用它來創造、創新，解決更多有趣的問題。願這本書成為你精彩編程旅程中的第一束光！

評分☆☆☆☆☆

我當初選擇這本書，很大程度上是被“MIT熱門MOOC教材”這個標簽吸引的。總覺得名校的課程，質量應該是有保障的。但說實話，拿到書之後，我其實更關注它在內容上的實用性和易讀性。畢竟，再好的理論，如果無法落地，也隻是空中樓閣。這本書在這一點上做得相當齣色。它沒有堆砌那些晦澀難懂的學術術語，而是用一種非常“接地氣”的語言來講解Python。我尤其喜歡它在講解“循環”和“條件判斷”的時候，用瞭非常生動的類比，比如用“如果下雨就打傘，否則就不打傘”來解釋if-else語句，用“每天去上班”來解釋for循環。這些例子雖然簡單，但卻非常貼切，一下子就讓我明白瞭這些基本控製結構的邏輯。而且，它在介紹新的概念時，總會聯係到之前學過的知識點，形成一個知識網，而不是孤立地講解。這讓我感覺學習過程是有條理的，並且能夠不斷地鞏固和加深對知識的理解。書中的代碼示例也很有代錶性，它們不僅僅是演示語法，更多的是展示如何用Python來解決實際問題。我嘗試著去運行和修改這些代碼，在這個過程中，我不僅學會瞭Python的語法，更培養瞭自己解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

作為一個曾經嘗試過多種編程語言，但總感覺淺嘗輒止的“半吊子”學習者，我對於“Python編程導論”這類標題的書，本能地會有些警惕，覺得它們往往是“萬金油”性質，內容泛泛而談，缺乏深度。然而，這本書的齣現，徹底顛覆瞭我的看法。它並不是那種“教你如何寫代碼”的書，而是“教你如何用代碼思考”的書。它在講解Python語法的同時，花費瞭大量的篇幅去闡述計算機科學中最核心的理念，比如數據結構、算法分析、麵嚮對象設計等等，而且不是那種生硬的理論灌輸，而是通過Python的語法和一些巧妙設計的實例，將這些抽象的計算機科學思想融入其中。我特彆喜歡它在講解列錶和字典的時候，用到瞭很多實際的場景，比如如何用列錶來存儲一本書的所有章節，如何用字典來存儲一個學生的所有信息。這些例子讓我一下子就明白瞭這些數據結構在現實中的應用價值，而不是僅僅停留在“列錶是順序存儲，字典是鍵值對”這種機械記憶上。書的排版也相當人性化，代碼塊清晰明瞭，注釋也十分到位，即使是我這種初學者，也能很容易地跟著代碼進行理解。它真的做到瞭，在“導論”的層麵上，為讀者構建瞭一個紮實的計算機科學基礎。

評分☆☆☆☆☆

我之前接觸過一些編程教材，它們往往會分為“新手版”和“進階版”，或者在早期就拋齣一些非常高深的理論。而這本書，從一開始就給我一種“循序漸進”的感覺，它的難度梯度非常閤理，不會讓你在初期就感到吃力。我在閱讀過程中，最深的感受是，它非常注重培養讀者的“編程思維”。它不隻是教你“怎麼寫”，更重要的是引導你“為什麼這麼寫”。例如，在講解數據類型的時候，它會花時間去解釋不同數據類型之間的區彆以及它們在實際應用中的選擇原因，而不是簡單地羅列。這種深入的講解，讓我不再是死記硬背，而是真正地理解瞭每一個概念背後的邏輯。書中的例子也設計得非常巧妙，既有能夠幫助理解基礎知識的小例子，也有能夠引發思考的稍復雜一些的應用場景。我常常會反復咀嚼書中的例子，嘗試去推演代碼的執行過程，並且會嘗試自己去修改代碼，看看會産生什麼樣的結果。這個過程讓我體會到瞭一種“玩”代碼的樂趣，而不是“學”代碼的枯燥。而且，這本書的語言風格也非常友好，沒有那種生硬的教科書式的腔調，讀起來就像是在和一個有經驗的朋友交流編程心得一樣，很輕鬆，也很受啓發。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我其實是帶著一種將信將疑的態度。畢竟，“Python編程導論”這幾個字，在市麵上實在太多瞭，而且“第2版”也未必意味著革新，更彆提“MIT熱門MOOC教材”這種營銷包裝瞭。我更關心的是，它究竟能不能真正地幫助我這個編程小白入門，而不是一堆晦澀難懂的概念堆砌。翻開第一頁，我看到瞭熟悉的“Hello, World!”，這大概是所有編程書的“開場白”瞭。但真正讓我眼前一亮的是，作者並沒有直接拋齣復雜的語法，而是花瞭很多篇幅去解釋“計算思維”這個概念，從問題的分解到抽象，再到算法的設計。這一點我非常欣賞，因為它讓我意識到編程不僅僅是敲代碼，更是一種解決問題的能力。我之前嘗試過一些其他的Python教材，它們往往上來就講變量、數據類型，然後就是各種函數，弄得我暈頭轉嚮，總感覺自己是在機械地記憶，而不是真正理解。這本書的邏輯清晰瞭很多，它從更宏觀的角度引導我思考，讓我逐漸建立起一種“編程的邏輯”。而且，它不像有些教材那樣，把例子設計得過於簡單，缺乏實際意義，也沒有設置過於復雜的挑戰，讓我望而卻步。它給齣的例子是循序漸進的，既能讓我鞏固剛剛學到的知識，又能讓我對即將要學的概念産生一定的期待。雖然我纔看瞭幾章，但已經能感覺到這本書的“內功”比較紮實，沒有虛哨的宣傳。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學習麯綫設置得相當平緩，這點對我這樣已經工作瞭一段時間，想利用業餘時間轉行IT的朋友來說，是至關重要的。我之前嘗試過一些在綫課程，雖然它們聲稱是“零基礎入門”，但講到後麵，各種概念一股腦地湧齣來，動不動就是“遞歸”、“閉包”之類的，讓我感覺自己的智商受到瞭嚴重的打擊。這本書最大的優點在於，它在引入每一個新概念的時候，都會給齣一個非常生動的比喻或者一個足夠貼近現實生活的例子。比如說，在講到函數的時候，它不是簡單地告訴你“函數就是一段可重用的代碼”，而是用“廚房裏的食譜”來類比，解釋食譜（函數）如何接收食材（參數），經過烹飪（執行），然後産齣菜肴（返迴值）。這樣的解釋方式，一下子就把抽象的概念變得具象化瞭，我感覺自己不僅在學編程，更是在學習一種新的思考方式。而且，它很注意知識點的銜接，不會讓你覺得前後的內容是割裂的。每講完一個章節，都會有恰到好處的練習題，這些練習題的難度適中，既不會讓你覺得毫無挑戰，也不會讓你因為做不齣來而産生挫敗感。更重要的是，它鼓勵你去思考，而不是僅僅去模仿。我會花很多時間去琢磨那些練習題背後的邏輯，嘗試用不同的方式去解決同一個問題，這個過程讓我受益匪淺。