专门为中学生写的程式语言设计：强化逻辑思考力 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 编程入门
• Python
• 逻辑思维
• 算法
• 青少年编程
• 问题解决
• 计算思维
• 中学教材
• STEM教育
• 编程教育

　　《专门为中学生写的程式语言设计：强化逻辑思考力》採用的是 Python 语言，容易上手学习。目的是教会大家程式语言，可是更重要的任务是要使学生有逻辑思考的能力。只要能把程式语言设计的基础打好，建立程式运作的逻辑观念，对于日后要学习资料结构或演算法都相当有帮助，或是之后需要学习其它程式语言，也相当容易。

本书特色

　　透过浅显易懂的解说，轻松理解程式语言！
　　细分各大主题来介绍观念，一步一步建构思考能力！
　　解说及练习题详尽，以实战练习确实理解！
　　清楚的流程图，帮助学习及吸收！

　　在这个新世代，电脑科学、程式语言设计是必备的基础能力，跟其他学科同等重要。苹果创办人史提夫‧贾伯斯（Steve Jobs）更说：「每个人都该学电脑程式，因为它可以教你如何思考。」因此孩子们一定要学习了解程式语言。
 

逻辑的熔炉：面向未来的编程思维训练手册 前言：思维的升级，而非简单的代码堆砌 在信息爆炸的时代，我们所接收的知识大多是既定的、被消化过的结论。然而，真正的智慧并非来自知识的积累，而是源于处理信息、构建框架和解决问题的底层能力。本书旨在成为一座逻辑的熔炉，它不教授具体的编程语言的语法细节，而是深入挖掘编程思维的核心——结构化思考、抽象化能力以及严密的演绎推理。我们相信，掌握了编程思维的本质，任何新的技术或语言都将是手到擒来的工具。 第一部分：从混沌到秩序——解构编程思维的基石 本篇聚焦于如何将现实世界中错综复杂的现象，转化为计算机可以理解的、精确的逻辑结构。这要求读者彻底摒弃模糊的表达习惯，转向精确的定义和边界的划分。 第一章：概念的精确界定与命名艺术 编程的第一步是定义“是什么”和“如何做”。本章将带领读者从日常语言的歧义中抽离出来，学习如何为概念建立清晰、无二义性的定义。我们将探讨实体（Entity）的识别、属性（Attribute）的量化，以及关系（Relationship）的类型化。例如，在处理“顾客”这个概念时，如何区分“已注册顾客”、“潜在顾客”和“临时访客”，以及这些区分如何影响后续的逻辑处理。我们将通过大量的案例分析，展示不精确命名带来的逻辑陷阱，并提供构建清晰、自洽命名系统的原则。 第二章：过程与状态的永恒辩证 程序世界由“变化”和“不变”构成。本章深入研究状态（State）的概念。状态不仅仅是数据的值，更是系统在特定时间点的所有上下文集合。我们将探讨如何有效地追踪和管理系统的状态变化，避免出现“不可预期的副作用”。接着，我们将引入过程（Procedure）的分解艺术——如何将一个宏大的目标，通过逻辑分解，拆解成一系列可执行、可验证的子步骤。这部分内容将通过图论中的路径搜索问题和有限状态机（FSM）的初步模型，直观地展示状态迁移的逻辑约束。 第三章：抽象的力量——跨越具体细节的通用模型 抽象是人类认知能力皇冠上的宝石，也是编程思维的核心。本章将训练读者跳出单一案例的限制，寻找不同问题背后的共性结构。我们将讨论参数化的思想——如何将固定的值转化为可变的变量，从而构建出可以适应多种场景的通用解决方案框架。我们将通过经典的排序算法的逻辑演化过程，展示如何从一个效率低下的具体实现，一步步抽象出更具普适性的逻辑结构，直至其演变为一种模式（Pattern）。 第二部分：逻辑的构建与验证——严密的推理链条 仅仅拥有好的结构是不够的，逻辑链条必须无懈可击。本部分专注于如何构建保证程序行为正确的推理过程。 第四章：演绎与归纳的交汇点——算法的逻辑推导 算法是逻辑的具现化。本章不着重于算法的实现速度，而是其逻辑的正确性。我们将系统地引入前置条件（Precondition）与后置条件（Postcondition）的概念，这是程序正确性证明的基础工具。读者将学习如何使用循环不变量（Loop Invariant）来证明循环结构的正确性，即无论循环执行多少次，其核心逻辑关系始终保持不变。我们将运用简单的数学归纳法原理，将其转化为可操作的编程验证步骤。 第五章：边界条件的狩猎与处理 在编程实践中，绝大多数错误都发生在边界条件处。本章是关于“反向思维”的训练。我们不再关注“正常情况”，而是主动寻找系统的极限点：空集、最大值、最小值、零、负数、交集与并集的分界点。我们将采用等价类划分和边界值分析的思维模式，系统地测试和验证逻辑处理对这些极端输入的鲁棒性。一个健壮的逻辑系统，必须能够优雅地处理那些“不应该发生”的情况。 第六章：选择与分支的艺术——控制流的精确导航 程序的执行路径是逻辑分支的结果。本章探讨如何设计清晰、无冗余的条件判断结构。我们将分析布尔代数的简化原理，学习如何用最简洁的逻辑表达式来表达复杂的决策过程。重点将放在互斥性和完备性的检查上——确保所有可能的情况都被覆盖，且没有逻辑上的重叠导致不必要的重复计算或错误分支进入。 第三部分：系统的协同与反馈——面向复杂性的思维工具 当单个逻辑模块被组合起来时，新的复杂性便产生了。本部分关注如何管理这种复杂性。 第七章：模块化与接口的契约精神 如何将庞大的系统拆分成相互独立的、可替换的组件？本章强调封装（Encapsulation）的思维。一个好的模块边界，意味着其内部细节对外部是隐藏的，外部只需要依赖于一个清晰、稳定的接口（Interface）。我们将探讨“契约编程”的理念：模块之间的交互是基于双方都严格遵守的一系列约定（即输入/输出的规范和副作用的声明）。这种思维训练培养的是对系统依赖关系的清晰认知。 第八章：递归的内在美——自引用的逻辑结构 递归是处理分形、树状结构和自我相似问题的强大工具。本章将深入剖析递归的两个关键要素：基线条件（Base Case）和递归步骤（Recursive Step）。我们将通过分析自然界的自我复制现象，理解递归的本质——将复杂问题归结为与自身结构相似的更小子问题。大量的图形化练习将帮助读者建立对“向下探究”和“向上收敛”的直观理解，这是高级逻辑思维中不可或缺的一环。 第九章：反馈回路与调试的哲学 程序出错并非失败，而是系统向你展示其内部逻辑缺陷的机会。本章的核心是建立一个系统的调试（Debugging）哲学，这远超于简单地设置断点。我们将探讨如何通过隔离变量、状态回溯和最小可重现示例（Minimal Reproducible Example）的构建，来精确地定位逻辑断裂点。调试过程是检验先前逻辑推导是否完备的终极测试，它教会我们保持谦逊和对系统行为的持续质疑。 结语：超越代码的思维遗产 本书提供的不是一套技术栈，而是一种看待和解决问题的全新视角。学习编程思维，最终是为了提升我们在任何领域——无论是科学研究、商业决策还是日常生活规划中——进行结构化、严密推导的能力。逻辑的清晰度，将是你未来最强大的工具。

作者简介

李家同

　　民国28年生，台大电机系学士，美国加州柏克莱大学电机博士。历任清华大学工学院院长、教务长以及代校长、静宜大学校长、暨南国际大学校长。

　　李教授曾获得五次连续的国科会杰出研究奖，教育部工科学术奖、侯金堆杰出荣誉奖和旺宏电子讲座教授，他是美国电机电子学会的荣誉会士，并且曾担任过十一种国际学术刊物的编辑委员。

　　李教授也是短篇小说作家。他的小说亲切、自然、发人深省。《让高墙倒下吧》、《陌生人》、《钟声又再响起》、《故事六十八》等书感动了无数人心。

　　李教授关心教育，他所写的《专门替中国人写的英文基本文法》成为最新、最畅销的英文文法书；他所企划的《专门替中国人写的英文课本》（光碟版）也成为英文学习者的第一选择。他同时也投身基础数学教育，他为中学生编写实用的数学课本，期望透过详细解说，让学生更容易理解，逻辑思考更清晰。已出版《专门为中学生写的数学课本》系列。

 

序言
第○章　Python 语言的编辑器以及使用方法
第一章　简单的程式
例题　1.1 整数加法                                               
例题　1.2 计算 (x+y)/2                                          
例题　1.3 计算 (x+y)*(u+v)                                    
例题　1.4 浮点数字                                               
例题　1.5 Input里面是空的                                       
例题　1.6 Input里面是空的                                       
例题　1.7 二次方                                                  
例题　1.8 次方                                                 
例题　1.9 小于 1 的次方                                        
例题　1.10 计算 log(x)                                         
例题　1.11 计算平方根                                          
例题　1.12 计算 sin(x)                                         
 
第二章　有 if 指令的程式
例题　2.1 两个数字中选大的那一个                                 
例题　2.2 求x-y或y-x     
例题　2.3 将负数转成正数                                         
例题　2.4 输出学生成绩对应的级别
例题　2.5 根据购买价格决定折扣
 
第三章　有 for 回圈指令的程式
例题　3.1 五个整数的总和                                         
例题　3.2 N个数的和                                            
例题　3.3 求最大值                                              
例题　3.4 求最大奇数值                                          
例题　3.5 求 N 阶层                                              
例题　3.6 输出九九乘法表                                       
 
第四章　有 while 回圈指令的程式
例题　4.1 读入一连串的数字，但事先不知道数字的数目               
例题　4.2 最大公约数                                              
例题　4.3 算 N 个数的和                                          
 
第五章　阵列
例题　5.1 利用一维阵列求 10 个数字的计算平均值                    
例题　5.2 利用一维阵列求10个数字的最大值                        
例题　5.3 搜寻问题　                                            
例题　5.4 两个二维矩阵相加之结果                                
例题　5.5 两个矩阵相乘之结果                                   
 
第六章　副程式
例题　6.1 两个一维阵列相加                                    
例题　6.2 求阵列中最大之数                                   
例题　6.3  Array +1                                             
例题　6.4 小于 N 的所有质数                                   
例题　6.5 求出各科平均分数及总平均分数                         
例题　6.6 判断日期先后顺序                                      
例题　6.7 输出＊三角形                                          
例题　6.8 密文解码                                              
 
第七章　读取档案
例题　7.1 读档并印出资料的程式                                   
例题　7.2 读取档案求平均值                                        
例题　7.3 相加两个档案内的值                                      
 
第八章　配置
例题　8.1 在磁碟内建立一个配置，并输入并储存班级学生各科成绩    
例题　8.2 求班级各科成绩平均                                     
例题　8.3 新增一位学生资料                                     
例题　8.4 修改一位学生资料                                     
例题　8.5 查询一位学生资料                                     
例题　8.6 删除学生资料                                          
例题　8.7借还书                                                
 
第九章　递回程式
例题　9.1 求 1+2+3+…+N 的和                                   
例题　9.2 求阵列 A 中所有数值的和                                 
例题　9.3 计算 N!                                                 
例题　9.4 求费式费数列 F(n)                                       
 
第十章　排序
例题　10.1 气泡排序法 (Bubble Sort)                              
例题　10.2 插入排序法 (Insertion Sort)                          
例题　10.3 快速排序法 (Quick Sort)                                
例题　10.4 合併排序法 (Merge Sort)                            
 
第十一章　资料结构
例题　11.1 堆叠 (Stack)                                           
例题　11.2 伫列 (Queue)                                          
例题　11.3 二元搜寻树 (Binary Search Tree)                           
        
第十二章　借还书
 

序言

　　教育部在推行一个政策，在国、高中要让学生学会写程式。学写程式总要有一本教科书，因此我们写了这一本专门为中学生写的程式语言设计教科书。要会写程式，首先要有逻辑思考的能力，可是，选择程式语言也是重要的，有些程式语言对专家来说，是非常好的，如 C 语言，遗憾的是，这种语言相当难学，所以我们选择了 Python 语言。

　　Python 语言的优点，是比较容易学习，当然，它也有一些指令是很抽象、不好懂的，我们尽量地避免那些指令。

　　要会写程式，绝对不能只懂得程式语言，我们必须学会设计流程图，很多老师不强调流程图，其结果往往是学生怎么样都学不会写程式，这是很可惜的事。反过来说，如果会设计流程图，要将流程图转换成程式是非常容易的事。

　　我在此介绍一个网站，这个网站上有很多很多的电脑程式，虽然这些电脑程式是用 C 语言写的，每一个程式都有一个流程图，所以，大家不妨利用这个网站来练习如何设计流程图。www.cci.pu.edu.tw/assets/uploads/practice/pucci_pgSample.pdf

　　虽然这本书是启蒙的书，但是对中学生来讲，也不一定要学会所有的章节。我认为高中的学生，至少应该学到第六章。有些学生实在对写程式有困难，至少要学习到第四章。

　　Python 语言其实并不能用来写非常大的程式，所以同学们如果要成为专业的软体工程师，仍然要学习其他的程式语言。可是大家总不要忘记，在写程式以前，一定要先设计流程图，没有学会设计流程图的同学，绝不可能会写程式的。

　　老师们一定要知道，你们的任务当然要教会学生程式语言，可是，更重要的任务是要使学生有逻辑思考的能力，而所谓逻辑思考，就是要能设计流程图，到了大学，教授们强调演算法，其实演算法也是流程图。
 

评分☆☆☆☆☆

读到《专门为中学生写的程式语言设计：强化逻辑思考力》这个书名，我就觉得眼前一亮！作为一名正在学习程式设计的学生，我常常觉得市面上很多教材都过于注重“how to”，而忽略了“why”和“how to think”。这本书的书名恰恰点出了这一点——它不仅仅教你程式设计，更强调“逻辑思考力”的提升，而且目标是“中学生”，这让我觉得内容会更贴近我们的学习习惯和思维方式。 我非常好奇“程式语言设计”这个概念。通常我们接触到的程式语言是别人设计好的，那么设计一门程式语言又是什么样的过程呢？它需要考虑哪些要素？是关于如何让电脑更容易理解我们的指令，还是如何让程序员更容易编写出清晰、可维护的程式码？这本书会不会带领我们走进程式语言的“幕后”，去了解那些看似理所当然的语法和结构，是如何被设计出来的？比如，为什么会有“类”、“对象”这样的概念？它们在程式设计中扮演着什么样的角色？ 而且，“强化逻辑思考力”这个副标题，简直是我的福音！我常常在解题时感到思路不清，逻辑链条不够牢固。如果能通过学习程式语言的设计来锻炼我的逻辑思维，那将是非常有价值的学习经历。我期待这本书能提供一些具体的练习方法，让我们能够像设计师一样，去分析问题、拆解问题、设计解决方案，并在这个过程中不断地打磨自己的逻辑推理能力。 我希望能在这本书中找到那种“豁然开朗”的感觉，明白程式语言背后的设计哲学，理解不同设计选择所带来的影响。也许这本书会介绍一些程式语言设计的经典案例，让我们看到伟大的设计是如何产生的，以及它们是如何影响了整个程式设计领域的。我更希望它能鼓励我们去批判性地思考，去质疑现有的设计，甚至去尝试提出自己的改进方案。 总而言之，这本书的书名非常成功，它精准地抓住了中学生学习程式设计的痛点和需求。它承诺的不仅仅是技术技能的习得，更是思维能力的全面提升。我非常期待这本书能够以一种生动有趣、引人入胜的方式，带领我们深入了解程式语言设计的精髓，同时也能让我们在逻辑思考的道路上迈出坚实而有力的一步。这绝对是一本能为我们的学习生涯带来深刻影响的读物。

评分☆☆☆☆☆

《专门为中学生写的程式语言设计：强化逻辑思考力》这个书名，听起来就充满了智慧和挑战！我一直觉得程式设计离我们很远，但这本书直接点明了是给中学生写的，而且强调的是“逻辑思考力”，这让我觉得它更像是一本思维训练的工具书，而不仅仅是关于写代码的技术手册。 我最感兴趣的是“程式语言设计”这个部分。通常我们接触程式语言，都是直接使用，比如学习Python、C++。但这本书居然讲的是“设计”程式语言，这让我觉得可以从一个更根本的层面去理解程式设计。我很好奇，设计一门程式语言需要具备哪些核心要素？例如，为什么会有变量、函数、循环这些概念？它们的出现是为了解决什么样的问题？这本书会不会带我们去探索这些概念背后的逻辑和原因？ 而且，“强化逻辑思考力”这一点对我来说非常重要。我常常觉得自己在分析问题的时候，逻辑不够严谨，容易出现思维的断层。如果能通过学习程式语言的设计过程来锻炼我的逻辑思维，那将是一件非常有意义的事情。我期待这本书能教我如何去构建一个清晰的逻辑框架，如何用严谨的步骤去解决问题，甚至如何去预测和处理各种异常情况。 这本书会不会分享一些设计程式语言时遇到的有趣案例？比如，某个程式语言的设计者在遇到某个难题时，是如何思考并最终找到解决方案的？我希望它能通过这些故事，让我们感受到程式语言设计的智慧和创造力，而不是仅仅停留在抽象的概念上。我更希望它能激发我们去思考，如何才能设计出更人性化、更高效、更易于理解的程式语言。 总而言之，这本书的书名非常吸引人，它不仅点明了目标读者，更重要的是，它强调了学习程式设计设计能够带来的核心益处——强化逻辑思考力。我非常期待这本书能够以一种深入浅出、引人入胜的方式，带领我们探索程式语言设计的奇妙世界，同时也能让我们在思维的深度和广度上获得显著的提升。这绝对是一本值得深入研究的好书！

评分☆☆☆☆☆

这本书《专门为中学生写的程式语言设计：强化逻辑思考力》的书名，让我眼前一亮！我一直对程式设计很感兴趣，但市面上很多书都太技术化了，看得我头昏眼花。这本书的定位很明确，就是针对中学生，而且强调的是“逻辑思考力”，这让我觉得它不是一本枯燥的教材，而是一本能够真正帮助我们提升思维能力的读物。 我特别好奇“程式语言设计”这个部分。我一直以为程式语言就是已经写好的东西，没想到竟然可以“设计”！这听起来就像是创造一种新的沟通方式，一种与电脑对话的秘密语言。我想知道，设计一门程式语言需要具备哪些核心的理念？是关于如何让指令更清晰、更有效率？还是关于如何让不同的指令之间能够顺畅地协作？这本书会不会带领我们从零开始，一步步了解一门程式语言是如何被构建起来的，包括它的语法、它的抽象概念，甚至它的编译器或解释器是如何工作的？ 而且，“强化逻辑思考力”这一点正是我目前非常需要的。我常常觉得自己在解决问题的时候，思路不够清晰，容易被细节绊住。如果能通过学习程式语言的设计来训练我的逻辑思维，那将是多么棒的一件事！我希望这本书能提供一些实际的例子，让我们看到程式设计的逻辑是如何体现在日常问题解决中的。比如，如何将一个复杂的问题分解成更小的、可管理的部分？如何设计一套清晰的规则来处理各种情况？ 我尤其期待这本书能够引发我们对于“为什么”的思考，而不是简单地告诉我们“怎么做”。例如，为什么某种程式结构会比另一种更有效？为什么某些设计选择能够让程式更容易维护？这本书能否帮助我们建立起一种批判性的思维，去审视现有的程式语言，甚至去思考如何改进它们？这对我来说，比单纯地记住语法规则更有价值。 总的来说，这本书的书名非常具有吸引力，它点出了目标读者群，强调了学习的益处，而且“程式语言设计”这个主题本身就充满了探索的空间。我非常希望这本书能够以一种生动有趣、循序渐进的方式，带领我们进入程式语言设计的奇妙世界，同时也能显著地提升我们的逻辑思考能力，让我们在未来的学习和生活中受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本《专门为中学生写的程式语言设计：强化逻辑思考力》的书名真的太吸引人了！我一直觉得程式设计听起来很深奥，好像只有很聪明的人才能学会，但这本书的名字直接点名了目标读者是中学生，而且强调的是“逻辑思考力”，这让我感觉它不是那种枯燥的技术手册，而更像是一本能够帮助我们变聪明的工具书。我平时看一些科普读物，很喜欢里面那种循序渐进、由浅入深地讲解复杂概念的方式，希望这本书也能给我带来这种感觉。 尤其是“程式语言设计”这个部分，听起来就很有挑战性，但又充满了创造力。我常常在想，我们平时使用的APP、游戏，背后都是由各种程式语言构建起来的，那设计一门程式语言又是什么样的过程呢？是不是就像在搭建一个全新的世界，每一个指令、每一个符号都代表着一种规则和可能性？这本书会不会教我们如何去思考“为什么是这样设计？”而不是“怎么做？”。我希望它能带领我了解程式语言的骨架，甚至去想象如何创造出更有效率、更有趣的指令集。 而且，书名里的“强化逻辑思考力”绝对是我的痛点！有时候做数学题、写作文，都会觉得思路不够清晰，绕来绕去找不到重点。如果能通过学习程式语言来锻炼这方面的能力，那简直是一石二鸟。我一直觉得，逻辑思考能力是解决生活中各种问题的基础，无论是安排行程、规划预算，还是分析一段文字的论点，都需要清晰的逻辑。我期待这本书能提供一些具体的练习和方法，让我能真正地将程式设计的逻辑思维迁移到其他领域，成为一个更“有条理”的人。 说实话，我之前对程式设计一直有种“距离感”，觉得那不是我的菜。但看到这本书的名字，感觉它像是为我量身打造的一样。它没有用很多术语来吓唬人，而是用“中学生”和“逻辑思考力”这样的字眼，拉近了距离。我希望能在这本书里找到那种“原来程式设计这么有趣！”、“原来我也可以做到！”的惊喜。我更想知道，这本书会不会介绍一些经典的程式语言设计案例，让我们看看那些伟大的程式语言是如何一步步演变而来的？ 总而言之，这本书的光名字就让我充满了好奇和期待。它似乎不只是在教一门技术，更是在传授一种思维方式。我希望它能让我明白，程式语言的设计不仅仅是代码的堆砌，更是一种对问题解决、信息组织和逻辑推理的深刻探索。我准备好迎接这本书带来的挑战，也相信它能为我的高中生活增添一抹不一样的色彩，甚至可能为我未来的升学或职业选择打开新的大门。

评分☆☆☆☆☆

光看《专门为中学生写的程式语言设计：强化逻辑思考力》这个书名，就觉得它非常特别！市面上关于程式设计的书很多，但大多面向大学或社会人士，内容也比较偏向于某个具体的语言，比如Python或Java。这本书直接把目标定在中学生，而且是“设计”程式语言，这让我觉得它提供了一个更高维度的视角。 我一直觉得，我们学习的很多知识，都是别人已经设计好的。但如果能了解“设计”的过程，那是不是就能更深刻地理解这些知识的本质？我很好奇，设计一门程式语言需要考虑哪些基本原则？是关于如何让电脑更容易理解，还是如何让程序员更容易编写？这本书会不会举一些实际的例子，比如，为什么会发明出像`if-else`这样的条件语句？它的出现是为了解决什么样的问题？ 而且，“强化逻辑思考力”这个副标题，简直打中了我的心！我常常在做数学题或者分析一个事件的时候，感觉自己的思路就像一团乱麻，理不清头绪。如果能通过程式语言的设计过程来锻炼我的逻辑能力，那这本书的价值就太大了。我希望它能教我如何一步步地将一个复杂的问题拆解，如何用清晰的流程来解决它，以及如何预测各种可能出现的情况并做出相应的处理。 我非常期待这本书能够跳脱出单纯的“教你写代码”的模式，而是更侧重于“思考代码”。比如，它会不会讨论不同程式语言的设计哲学？为什么会有面向对象、函数式编程这些不同的范式？这些不同的设计理念，又会对程式的结构和逻辑产生怎样的影响？我希望这本书能让我明白，程式语言的设计不仅仅是技术问题，更是关于如何用最优雅、最有效的方式来表达和解决问题的哲学。 总而言之，这本书的书名非常具有启发性，它不仅吸引了那些对程式设计感兴趣的中学生，更重要的是，它承诺了一种思维能力的提升。我非常期待这本书能够以一种引人入胜的方式，让我们深入了解程式语言设计的奥秘，同时也能让我们在逻辑思考的道路上迈出坚实的一步。这绝对是一本能打开新世界大门的读物！