Python 教學手冊

Python 教學手冊 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

洪維恩
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具体描述

程式設計書 20 萬冊暢銷作者洪維恩最新力作!

  ☆☆ 全書採 Colab 雲端免安裝環境實作教學, 並附有 Colab 線上教學影片 ☆☆
  ☆☆ 所有範例也可在 Jupyter Lab 執行, 並附有 Jupyter Lab  線上教學影片 ☆☆

  本書沿襲《C 語言教學手冊》、《C++ 教學手冊》、《Java 教學手冊》系列書籍的中心思維, 以教學為優先考量, 在內容的設計與學習的節奏上, 都適度考量到課堂時間長度與初學者的接受能力, 不論是老師在學校授課, 或是讀者在家自學 Python, 在學習過程中都能在在感受到書籍內容對於學習節奏規劃的貼心。

  為減少課堂授課現場的軟硬體準備時間, 以及避免學習者在家自我練習的環境建置問題, 本書採用 Colab 雲端服務作為主要教學開發環境, 達到完全不須建置安裝任何軟體即可開始教學練習, 甚至使用手機或是平板開啟瀏覽器也可上課學習, 不會因為不同環境建置差異及不同平台或作業系統版本而耗費時間排除問題, 有效提升教學效率。

  本書在選題上完全聚焦在初學者的需求, 以精簡的大量範例讓初學者理解基本語法的重要面向, 釐清初學階段容易誤解的細節, 範例設計不求花俏吸睛, 而是以教學上能呈現重點, 初學者又能在短時間內明確吸收為考量, 並在每章章末附有大量的習題, 可讓學生自我演練, 或供老師驗收成果, 有效提升學習效果。

  在延伸主題的選材上本書也以 Python 應用上最常使用到的數學、資料處理及繪圖為主, 講解 NumPy、Pandas、Matplotlib、pyplot、scikit-image 等模組, 不求能快速做出厲害的應用, 而是以奠定基礎為目標, 期許讀者在修習本書後, 不論是要往 AI 機器學習, 抑或是資料科學領域發展, 都能夠快速應用書上學過的這些通用模組, 有效搭建起未來進階應用 Python 的橋樑。

  另外, 本書還介紹了以數學符號運算見長的 SymPy 模組, 可以讓理工科系學生透過 Python 程式驗證微積分、工程數學等必修課程, 還能夠將抽象的數學概念以視覺化的方式呈現, 不但可以讓程式設計課程與數學課程完美接軌, 也因為這些延伸模組都能以 Python 一致的語法操控, 彷彿是 Python 內建功能一樣, 更能讓學習者領略 Python 的設計奧妙, 有效提升對於程式語言的認知深度。

  本書撰寫過程嚴謹, 除經過完整兩個學期的試教, 確認學生的吸收成效外, 也交由百位以上的學生試讀反饋意見, 再一一調整內容安排, 以期能符合現場教學及初學者需求。即使是每章章末的習題, 也都經過十多位學生實際演練, 確保出題範圍適切、難易適中, 是驗證學習成效的利器。

本書特色

  □ 免安裝環境開瀏覽器就能上課寫程式
  □ 大量簡明範例呈現教學重點容易吸收
  □ 資料科學影像處理奠基未來 AI 基礎
  □ 數學符號運算無縫接軌理工數學課程
  □ 以大量習題驗證教學自我評量最有效
  □ 經完整兩個學期多科系試教實際驗證
深入探索现代Web开发:JavaScript与React实战指南 本书内容简介 本书旨在为有志于踏入或精进现代前端与全栈Web开发领域的读者提供一套全面且深入的实践指南。我们聚焦于当前行业中最核心、最主流的技术栈——JavaScript(ES6+)以及React生态系统,旨在帮助读者从基础概念构建扎实的知识体系,直至能够独立开发高性能、高可维护性的企业级应用。 第一部分:JavaScript核心与现代语法精讲 本部分是构建后续所有Web开发技能的基石。我们不会仅仅停留在变量声明和基本循环的层面,而是深入剖析JavaScript语言的“心脏”——执行上下文、作用域链、闭包的底层机制。 异步编程的精髓: 详细阐述回调地狱的成因,并通过Promise的链式调用、Generator函数的流程控制,最终聚焦于使用`async/await`进行优雅、同步化处理异步操作的模式。我们将通过多个实际案例(如数据获取、定时任务)来展示最佳实践。 面向对象与原型继承: 探讨JavaScript独特的基于原型的继承模型,并对比ES6引入的`class`语法糖如何简化面向对象编程(OOP)的实现,但同时强调其底层机制并未改变。 函数式编程范式初探: 介绍高阶函数、柯里化、纯函数的概念,讲解如何在JavaScript中应用这些概念来编写更具可预测性和更易于测试的代码。 第二部分:现代前端基石——DOM操作与浏览器API 在掌握了语言核心后,我们将转向Web页面的交互层面。 高效的DOM操作: 讨论直接操作DOM的性能瓶颈,并介绍如何利用Document Fragments等技术进行批量更新以优化渲染性能。 事件处理的艺术: 深入讲解事件冒泡与捕获机制,事件委托(Event Delegation)的实现原理与优势,以及如何正确使用`preventDefault()`和`stopPropagation()`。 浏览器环境API实战: 涵盖Fetch API在数据请求中的应用、Web Storage(LocalStorage/SessionStorage)的使用场景与安全考量、以及Web Workers在处理复杂计算任务时如何避免阻塞主线程。 第三部分:React:组件化开发的革命 本书的核心篇幅将献给React。我们不仅教授“如何使用”React的API,更着重于“为何要这样设计”React组件。 核心概念与生命周期: 彻底解析JSX的编译过程,组件的分类(函数式组件与类组件),以及函数组件中Hooks的引入如何取代传统生命周期方法。我们将重点分析`useEffect`在副作用管理中的精细控制,包括依赖数组的设置与清理函数的运用。 状态管理深入: 从组件内部的`useState`和`useReducer`开始,逐步过渡到跨组件通信的挑战。本书将详细讲解Context API在应用中层级状态共享的最佳实践。对于大型应用,我们会深入探讨Redux Toolkit(RTK)的设计哲学,展示如何利用RTK简化Store的配置、使用CreateAsyncThunk处理异步逻辑,以及Redux DevTools的调试技巧。 性能优化策略: 这是区分新手与专家的关键点。我们将详尽阐述React的渲染机制,包括Diffing算法的原理。随后,实践Memoization技术:`React.memo`、`useMemo`和`useCallback`的精确应用场景,避免不必要的重新渲染。同时,介绍代码分割(Code Splitting)与懒加载(Lazy Loading)在提升首次加载速度上的作用。 第四部分:React生态系统进阶 现代React项目往往依赖于一系列强大的配套工具。 路由管理: 采用`react-router-dom`的最新版本,讲解嵌套路由、权限路由(Protected Routes)的实现,以及如何利用路由参数进行数据获取。 表单处理的标准化: 介绍像React Hook Form这类专注于性能和用户体验的表单库,如何通过非受控组件模式简化复杂表单的校验与提交流程。 服务端组件(RSC)与元框架(Next.js/Remix): 鉴于Web开发的未来趋势,本部分将引入现代元框架的概念。我们会探讨Next.js的核心架构,包括数据获取策略(SSR, SSG, ISR)的选择与权衡,以及如何理解和应用服务端渲染带来的SEO和性能优势。 第五部分:工程化与部署 一个健壮的应用需要完善的工程体系来支撑。 TypeScript的集成: 逐步将JavaScript代码迁移至TypeScript,学习如何利用静态类型检查来捕获运行时错误,提高代码的可读性和团队协作效率。 测试驱动开发(TDD)理念实践: 介绍单元测试(使用Jest)和组件集成测试(使用React Testing Library)的最佳实践,确保代码质量,并学会编写可信赖的断言。 构建工具与部署流程: 简要概述Vite等现代构建工具的优势,并指导读者完成应用的打包、优化,最终部署到主流云服务(如Vercel或Netlify)的完整流程。 目标读者 本书适合具备基础HTML/CSS知识,希望系统性掌握JavaScript语言深度特性,并渴望成为专业React开发者(无论是全栈还是前端方向)的编程学习者和在职开发人员。通过本书的系统学习,读者将能够自信地构建出结构清晰、性能优越的下一代Web应用。

著者信息

作者簡介

洪維恩


  南投縣人。美國紐約州立大學水牛城分校博士,現為國立臺中科技大學資訊工程系與商業經營系合聘教授。曾於2020年入選全球前2%頂尖科學家 (World's Top 2% Scientists 2020),入選領域為人工智慧與影像處理 (Artificial Intelligence & Image Processing)。著有《C 語言教學手冊》、《C++ 教學手冊》、《Java 教學手冊》與《Matlab 程式設計》等書籍。
 

图书目录

第 1 章 認識 Python
1.1 Python 簡介
1.2 使用 Google Colaboratory
1.3 Python 語法的組成
1.4 程式撰寫時的注意事項
1.5 當程式執行錯誤時
1.6 程式的註解與函數用法的查詢

第 2 章 資料型別、變數與運算子
2.1 簡單的資料型別
2.2 變數與常數
2.3 常用的運算子
2.4 變數的設值與運算的優先順序
2.5 型別轉換
2.6 不同進位數字的轉換
2.7 輸出與輸入函數

第 3 章 數值與字串的處理
3.1 數值運算
3.2 random 模組裡的函數
3.3 字串的處理函數
3.4 字串類別提供的函數

第 4 章 容器資料型別
4.1 list 資料型別
4.2 tuple 資料型別
4.3 set 資料型別
4.4 dict 資料型別

第 5 章 流程控制:選擇性敘述與迴圈
5.1 選擇性敘述
5.2 for 迴圈
5.3 while 迴圈
5.4 break、 continue 和 pass 敘述
5.5 帶有 else 的迴圈
5.6 串列生成式

第 6 章 函數
6.1 函數的基本概念
6.2 參數的傳遞機制
6.3 關於傳入的參數
6.4 全域變數與區域變數
6.5 遞迴函數
6.6 lambda 表達式
6.7 函數的進階應用

第 7 章 物件導向程式設計
7.1 類別的基本概念
7.2 實例函數
7.3 類別函數和靜態函數
7.4 繼承
7.5 類別的進階認識

第 8 章 檔案、異常處理與模組
8.1 檔案處理
8.2 異常處理
8.3 模組與套件

第 9 章 使用 Numpy 套件
9.1 認識 Numpy 的陣列
9.2 陣列元素的提取
9.3 陣列的進階處理

第 10 章 Numpy 的數學運算
10.1 基本運算
10.2 資料的排序
10.3 數學矩陣的相關運算
10.4 廣播運算
10.5 儲存 Numpy 陣列

第 11 章 使用 Matplotlib 繪圖套件
11.1 Matplotlib 繪圖的基本認識
11.2 二維繪圖的修飾
11.3 填滿繪圖與極坐標繪圖
11.4 統計繪圖
11.5 等高線圖與三維繪圖
11.6 動畫的製作

第 12 章 使用 Pandas 處理數據資料
12.1 Pandas 的基本認識
12.2 Series 和 DataFrame 的運算
12.3 排序與統計函數
12.4 Pandas 的繪圖
12.5 存取 csv 檔與 pickle 檔

第 13 章 使用 Sympy 進行符號運算
13.1 Sympy 套件與符號物件
13.2 基本代數運算
13.3 解方程式
13.4 微積分
13.5 線性代數
13.6 解微分方程式

第 14 章使用 Skimage 進行圖像處理
14.1 圖像的基本概念
14.2 認識色表
14.3 基礎圖像處理
14.4 進階圖像處理
14.5 圖像修復

附錄 A: Colab 的工作區與雲端硬碟的存取
A.1 與 Colab 的工作區互動
A.2 連接 Colab 到雲端硬碟

附錄 B: 安裝與使用 Jupyter lab
B.1 下載與安裝 Python
B.2 建立 Python 的虛擬環境並安裝 Jupyter lab
B.3 啟動與使用 Jupyter lab
B.4 為 Jupyter lab 建立捷徑
B.5 在 Jupyter lab 裡繪製動畫

附錄 C: ASCII 碼表

英文索引


 

图书序言

  • ISBN:9789863126881
  • 規格:平裝 / 520頁 / 23.5 x 18.3 x 2.55 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

用户评价

评分

我必須承認,這本《Python 教學手冊》對我這個半路出家的人來說,一開始的衝擊有點大。它的章節安排邏輯非常清晰,從最基礎的語法到中階的檔案操作、網路基礎,層層遞進,結構性強到沒話說。但奇怪的是,它在某些「實戰應用」的銜接上處理得略顯生硬。例如,當它教完迴圈和列表後,馬上就跳到了裝飾器(Decorators)的議題,中間對於資料結構的進階應用(像是樹狀結構或圖形演算法的基本概念)著墨不多,感覺像是為了趕進度把這些放在了後面當作選讀。我期待的是那種「學完這個基礎,我們來做一個簡易的小工具」的實作環節,但這本書更像是一個嚴謹的學術論述,把所有語法規則講到最透徹為止。後來我發現,這本書的編寫者似乎更傾向於讓讀者自己去「發現」應用場景,而不是直接餵給你現成的菜單。所以,如果你的目標是立刻上手開發網站後端或資料科學專案,你可能需要在讀到中段時,就開始搜尋對應的框架(如 Django 或 Pandas)的教學,並將書中的基礎語法知識融會貫通進去。它是一塊很棒的鋼材,但你得自己去鍛造成需要的刀劍。

评分

說真的,翻開這本《Python 教學手冊》的時候,我的第一印象是:哇,這本好「厚實」啊!內容排版上,走的是比較傳統學術風格的路線,圖表不多,但文字敘述精確到幾乎沒有歧義的空間。這對我這種習慣從教科書建立知識體系的讀者來說,是個福音。它不像市面上很多標榜「快速上手」的書,只丟給你一堆現成的函式讓你複製貼上,而是會仔細拆解背後的運作原理。舉例來說,當它在介紹記憶體管理或者例外處理時,它會拉出很長的篇幅來解釋 Python 解釋器在底層是如何處理這些事務的,這種深度在一般速成班的教材裡是絕對看不到的。當然,缺點也很明顯,就是閱讀起來節奏感比較慢,如果你是那種急性子的,可能會看到快睡著。我個人是把它當作工具書來用,遇到不懂的細節,就翻到對應章節去查閱。而且,這本書的範例程式碼雖然多,但多數都偏向基礎語法的驗證,對於實際的專案開發情境模擬比較少,這點我後來就得靠自己額外找網路資源來補足了。但光是它對標準函式庫(Standard Library)的詳盡介紹,就足以讓它在我的書架上佔有一席之地,可以說是標準的「武功秘笈」類型,需要耐心修煉,但功力絕對紮實。

评分

這本教材的優點與缺點可以說是一體兩面。它的編排非常注重「一致性」,無論是變數命名規範還是風格引用,都緊密遵循著 PEP 8 的精神,這對於培養良好的程式碼習慣簡直是黃金準則。我以前寫出來的程式碼總是亂七八糟,自從開始參考書中範例的寫法後,我的程式碼可讀性真的提高了至少三成。然而,這種過度的標準化有時候會讓學習過程顯得有點枯燥。書中幾乎沒有什麼幽默感或輕鬆的橋段來緩解學習的壓力,全程都是一種非常嚴肅的教學口吻。我記得我週末想輕鬆學點東西時,翻開它就得打起十二萬分的精神,不然很容易就被那些密密麻麻的程式碼給淹沒了。而且,我認為它對於 Python 3.8 之後的一些新語法和特性(例如 Walrus Operator 這種比較現代的寫法)的介紹更新得稍微慢了一點,雖然這不影響基礎理解,但在面對最新的開源專案時,會發現少了一些與時俱進的內容。總體來說,它是一本經典的教科書,適合當作程式語言哲學的啟蒙讀物,而非最新的技術手冊。

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拿到這本《Python 教學手冊》時,我最驚豔的是它對「除錯」(Debugging)和「單元測試」(Unit Testing)這兩個環節的重視程度。很多入門書都會輕輕帶過,彷彿寫出能跑的程式碼就萬事大吉了,但這本書花了足夠的篇幅,詳細介紹了如何利用內建的除錯工具追蹤變數狀態,以及如何撰寫有效的測試腳本來保證程式碼的穩定性。這對我這種需要長期維護專案的工程師來說,簡直是無價之寶。它強調的觀念是:程式碼寫出來只是完成了 50%,剩下的 50% 是確保它能持續正確運作。不過,或許是為了遷就它龐大的內容量,書中對於「虛擬環境」(Virtual Environments)的管理和依賴套件的處理,著墨相對較少,僅僅是用一個小節帶過。在這個現今專案高度依賴外部套件的時代,如何隔離不同專案的環境,避免套件版本衝突,是學習 Python 時一個非常實際且重要的課題,這一點上,我覺得書中處理得不夠深入,需要讀者自行去補足 `pip` 和 `venv` 的使用技巧。儘管如此,它對程式品質的要求和提供的工具箱,仍然讓我覺得物超所值,畢竟,穩定的程式碼才是王道。

评分

這本《Python 教學手冊》真是讓人又愛又恨,愛的是它內容編排的紮實程度,恨的是光是要啃完第一章就得花上不少心力。老實說,我當初會買這本書,主要是因為身邊幾個在科技業的朋友都推薦說,這本是從基礎打底最穩的入門書。你們知道的,現在學程式語言,不外乎就是為了轉職、接案子,或是單純想讓自己的履歷加點料。這本書一開始就沒有在跟你客氣,直接切入 Python 的核心語法結構,變數、迴圈、函式這些基本功,它講得非常透徹,而且每個觀念後面都附有一大堆範例程式碼。不過,對於完全沒有程式背景的讀者來說,初期的門檻確實有點高,常常需要搭配線上教學影片一起看,不然光看文字描述,總覺得少了那麼點實作的臨場感。我記得我光是理解物件導向(OOP)那幾章,就來來回回看了快一個禮拜,書裡的圖解雖然專業,但還是需要自己動手敲過程式碼,才能真正內化這些抽象的概念。不過,一旦熬過去了,後面在處理資料結構或進行爬蟲基礎練習時,就會發現這種嚴謹的訓練是多麼值得,畢竟,地基打得穩,蓋高樓才不會塌啊。整體來說,這本書適合那種意志力堅強、追求深度理解的學習者,如果只是想快速學個皮毛應付面試,那可能要找更輕鬆的電子書了。

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