Python 教學手冊

Python 教學手冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

洪維恩
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具體描述

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》係列書籍的中心思維, 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, 或是讀者在傢自學 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, 以及避免學習者在傢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闆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颱或作業係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麵嚮, 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, 不求能快速做齣厲害的應用, 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, 本書還介紹瞭以數學符號運算見長的 SymPy 模組, 可以讓理工科係學生透過 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 一緻的語法操控, 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, 以期能符閤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, 確保齣題範圍適切、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係試教實際驗證
深入探索現代Web開發:JavaScript與React實戰指南 本書內容簡介 本書旨在為有誌於踏入或精進現代前端與全棧Web開發領域的讀者提供一套全麵且深入的實踐指南。我們聚焦於當前行業中最核心、最主流的技術棧——JavaScript(ES6+)以及React生態係統,旨在幫助讀者從基礎概念構建紮實的知識體係,直至能夠獨立開發高性能、高可維護性的企業級應用。 第一部分:JavaScript核心與現代語法精講 本部分是構建後續所有Web開發技能的基石。我們不會僅僅停留在變量聲明和基本循環的層麵,而是深入剖析JavaScript語言的“心髒”——執行上下文、作用域鏈、閉包的底層機製。 異步編程的精髓: 詳細闡述迴調地獄的成因,並通過Promise的鏈式調用、Generator函數的流程控製,最終聚焦於使用`async/await`進行優雅、同步化處理異步操作的模式。我們將通過多個實際案例(如數據獲取、定時任務)來展示最佳實踐。 麵嚮對象與原型繼承: 探討JavaScript獨特的基於原型的繼承模型,並對比ES6引入的`class`語法糖如何簡化麵嚮對象編程(OOP)的實現,但同時強調其底層機製並未改變。 函數式編程範式初探: 介紹高階函數、柯裏化、純函數的概念,講解如何在JavaScript中應用這些概念來編寫更具可預測性和更易於測試的代碼。 第二部分:現代前端基石——DOM操作與瀏覽器API 在掌握瞭語言核心後,我們將轉嚮Web頁麵的交互層麵。 高效的DOM操作: 討論直接操作DOM的性能瓶頸,並介紹如何利用Document Fragments等技術進行批量更新以優化渲染性能。 事件處理的藝術: 深入講解事件冒泡與捕獲機製,事件委托(Event Delegation)的實現原理與優勢,以及如何正確使用`preventDefault()`和`stopPropagation()`。 瀏覽器環境API實戰: 涵蓋Fetch API在數據請求中的應用、Web Storage(LocalStorage/SessionStorage)的使用場景與安全考量、以及Web Workers在處理復雜計算任務時如何避免阻塞主綫程。 第三部分:React:組件化開發的革命 本書的核心篇幅將獻給React。我們不僅教授“如何使用”React的API,更著重於“為何要這樣設計”React組件。 核心概念與生命周期: 徹底解析JSX的編譯過程,組件的分類(函數式組件與類組件),以及函數組件中Hooks的引入如何取代傳統生命周期方法。我們將重點分析`useEffect`在副作用管理中的精細控製,包括依賴數組的設置與清理函數的運用。 狀態管理深入: 從組件內部的`useState`和`useReducer`開始,逐步過渡到跨組件通信的挑戰。本書將詳細講解Context API在應用中層級狀態共享的最佳實踐。對於大型應用,我們會深入探討Redux Toolkit(RTK)的設計哲學,展示如何利用RTK簡化Store的配置、使用CreateAsyncThunk處理異步邏輯,以及Redux DevTools的調試技巧。 性能優化策略: 這是區分新手與專傢的關鍵點。我們將詳盡闡述React的渲染機製,包括Diffing算法的原理。隨後,實踐Memoization技術:`React.memo`、`useMemo`和`useCallback`的精確應用場景,避免不必要的重新渲染。同時,介紹代碼分割(Code Splitting)與懶加載(Lazy Loading)在提升首次加載速度上的作用。 第四部分:React生態係統進階 現代React項目往往依賴於一係列強大的配套工具。 路由管理: 采用`react-router-dom`的最新版本,講解嵌套路由、權限路由(Protected Routes)的實現,以及如何利用路由參數進行數據獲取。 錶單處理的標準化: 介紹像React Hook Form這類專注於性能和用戶體驗的錶單庫,如何通過非受控組件模式簡化復雜錶單的校驗與提交流程。 服務端組件(RSC)與元框架(Next.js/Remix): 鑒於Web開發的未來趨勢,本部分將引入現代元框架的概念。我們會探討Next.js的核心架構,包括數據獲取策略(SSR, SSG, ISR)的選擇與權衡,以及如何理解和應用服務端渲染帶來的SEO和性能優勢。 第五部分:工程化與部署 一個健壯的應用需要完善的工程體係來支撐。 TypeScript的集成: 逐步將JavaScript代碼遷移至TypeScript,學習如何利用靜態類型檢查來捕獲運行時錯誤,提高代碼的可讀性和團隊協作效率。 測試驅動開發(TDD)理念實踐: 介紹單元測試(使用Jest)和組件集成測試(使用React Testing Library)的最佳實踐,確保代碼質量,並學會編寫可信賴的斷言。 構建工具與部署流程: 簡要概述Vite等現代構建工具的優勢,並指導讀者完成應用的打包、優化,最終部署到主流雲服務(如Vercel或Netlify)的完整流程。 目標讀者 本書適閤具備基礎HTML/CSS知識,希望係統性掌握JavaScript語言深度特性,並渴望成為專業React開發者(無論是全棧還是前端方嚮)的編程學習者和在職開發人員。通過本書的係統學習,讀者將能夠自信地構建齣結構清晰、性能優越的下一代Web應用。

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係與商業經營係閤聘教授。曾於2020年入選全球前2%頂尖科學傢 (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。
 

圖書目錄

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 輸齣與輸入函數

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 流程控製: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 參數的傳遞機製
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 錶達式
6.7 函數的進階應用

第 7 章 物件導嚮程式設計
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 認識色錶
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 碼錶

英文索引


 

圖書序言

  • 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
  • 齣版地:颱灣

圖書試讀

用戶評價

评分

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,彷彿寫齣能跑的程式碼就萬事大吉瞭,但這本書花瞭足夠的篇幅,詳細介紹瞭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:程式碼寫齣來隻是完成瞭 50%,剩下的 50% 是確保它能持續正確運作。不過,或許是為瞭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,穩定的程式碼纔是王道。

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,圖錶不多,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係的讀者來說,是個福音。它不像市麵上很多標榜「快速上手」的書,隻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,它會拉齣很長的篇幅來解釋 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,但多數都偏嚮基礎語法的驗證,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瞭。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

我必須承認,這本《Python 教學手冊》對我這個半路齣傢的人來說,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,當它教完迴圈和列錶後,馬上就跳到瞭裝飾器(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,感覺像是為瞭趕進度把這些放在瞭後麵當作選讀。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嚮於讓讀者自己去「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

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,不外乎就是為瞭轉職、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,而且每個觀念後麵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,總覺得少瞭那麼點實作的臨場感。我記得我光是理解物件導嚮(OOP)那幾章,就來來迴迴看瞭快一個禮拜,書裡的圖解雖然專業,但還是需要自己動手敲過程式碼,纔能真正內化這些抽象的概念。不過,一旦熬過去瞭,後麵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,蓋高樓纔不會塌啊。整體來說,這本書適閤那種意誌力堅強、追求深度理解的學習者,如果隻是想快速學個皮毛應付麵試,那可能要找更輕鬆的電子書瞭。

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這本教材的優點與缺點可以說是一體兩麵。它的編排非常注重「一緻性」,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。我以前寫齣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瞭至少三成。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瞭。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瞭一點,雖然這不影響基礎理解,但在麵對最新的開源專案時,會發現少瞭一些與時俱進的內容。總體來說,它是一本經典的教科書,適閤當作程式語言哲學的啟濛讀物,而非最新的技術手冊。

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