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出版者:高等教育出版社

作者:四川大学数学学院

出品人:

页数:243

译者:

出版时间:2001-08-01

价格:18.0

装帧:平装

isbn号码:9787040102949

丛书系列:

图书标签:

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编程之道：基础与实践 作者： 李明 出版社： 科技前沿出版社 出版日期： 2023年10月 页数： 680页 定价： 128.00元 --- 内容简介 《编程之道：基础与实践》是一本全面、深入且极具实战指导意义的计算机编程入门与进阶教材。本书旨在为零基础的学习者构建坚实的编程思维框架，同时为有一定经验的开发者提供深化理解和优化实践的途径。我们摒弃了过于晦涩的理论堆砌，转而采用“小步快跑、即学即用”的教学策略，将抽象的编程概念与日常的工程问题紧密结合。 本书的核心语言选择基于当前工业界最主流且应用场景最广泛的 Python 3，辅以对 C/C++ 基础范式的适当提及，确保读者不仅能掌握一门语言的语法，更能理解底层计算的逻辑。 全书共分为四个主要部分，层层递进，结构清晰： --- 第一部分：编程基石——思维与工具（第1章至第5章） 本部分是构建高效编程习惯的起点。我们首先探讨计算思维的本质，即如何将复杂问题分解、抽象并转化为计算机可执行的指令序列。 第1章：欢迎来到编程世界 本章介绍编程的起源、发展脉络，以及现代软件工程师的角色与责任。重点阐述了什么是算法、什么是数据结构，并指导读者完成开发环境（IDE、版本控制系统Git）的搭建与配置。我们强调代码可读性的重要性，并引入基础的Shell命令操作，为后续的开发工作打下基础。 第2章：Python 基础语法速览 详细讲解Python的核心语法元素：变量、数据类型（整数、浮点数、字符串、布尔值）、运算符优先级和基本输入/输出机制。本章大量使用短小精悍的示例代码，让读者迅速上手编写第一段可运行的程序。 第3章：流程控制与逻辑构建 这是程序执行的骨架。深入剖析顺序结构、选择结构（`if-elif-else`）和循环结构（`for`循环与`while`循环）。特别引入了控制流的精确调试技巧，教会读者如何使用断点和单步执行来追踪程序的执行路径，这对于未来排查复杂Bug至关重要。 第4章：数据的组织：序列与集合 本章聚焦于Python内置的复合数据结构：列表（List）、元组（Tuple）、字典（Dictionary）和集合（Set）。我们不仅展示了它们的创建和基本操作，更重要的是比较了它们在时间复杂度上的差异（例如，字典的查找效率为何远高于列表的线性查找），从而初步引入性能意识。 第5章：函数的魔力：抽象与复用 函数是代码复用的核心载体。本章涵盖函数的定义、参数传递机制（位置参数、关键字参数、默认参数、可变参数args和kwargs）。深入探讨作用域规则（LEGB），帮助读者理解变量的生命周期和可见性，并介绍如何编写具有清晰文档字符串（Docstrings）的函数。 --- 第二部分：进阶结构与模块化（第6章至第10章） 在掌握基础语法后，本部分引导读者进入如何组织大型、结构化代码的领域。 第6章：文件操作与异常处理 讲解如何使用Python进行持久化存储，包括文本文件（TXT/CSV）和二进制文件的读写操作。重点解析`with open(...)`语句的资源管理优势。随后，全面覆盖Python的异常处理机制（`try-except-finally`），强调编写健壮、不会轻易崩溃的程序的艺术。 第7章：面向对象编程（OOP）核心概念 面向对象编程是现代软件开发的基石。本章详细阐述类（Class）、对象（Object）的定义，以及构造函数`__init__`的作用。深入讲解封装、继承和多态三大特性，并用实际的模拟项目（如简单的银行账户系统）来演示面向对象的设计思想。 第8章：高级OOP特性与特殊方法 探讨类的进阶用法，包括类方法（`@classmethod`）、静态方法（`@staticmethod`），以及魔术方法（Dunder methods，如`__str__`, `__len__`）的重载，使自定义对象能够像内置类型一样自然地参与运算。 第9章：模块、包与依赖管理 学习如何将代码拆分成多个逻辑单元（模块），并组织成层次化的包结构。介绍Python的导入机制，以及如何使用`pip`来管理第三方库依赖，构建可部署和分享的项目。 第10章：迭代器、生成器与协程初步 本章面向性能优化和内存效率。深入解释迭代器协议，并通过生成器函数和`yield`关键字，展示如何高效处理无限数据流或大数据集，避免一次性加载所有数据到内存中。 --- 第三部分：算法思维与数据结构实践（第11章至第15章） 此部分是本书的理论核心，重点培养读者的分析和解决问题的能力。 第11章：时间与空间复杂度分析 引入大O表示法（Big O Notation），这是衡量算法效率的通用语言。通过对比线性搜索（O(n)）与二分搜索（O(log n)）的效率差异，建立对算法性能的直观认识。 第12章：基础数据结构实现 动手实现教科书级别的数据结构，以加深理解： 栈（Stack）：基于列表实现，并应用于表达式求值。 队列（Queue）：先进先出（FIFO）的应用，如任务调度模拟。 链表（Linked List）：理解指针和内存的动态分配（虽然在Python中抽象了，但理解其底层逻辑有益）。 第13章：树结构导论 重点介绍二叉树的概念，包括遍历方法（前序、中序、后序）。随后，详细讲解二叉搜索树（BST）的插入、删除和查找操作，分析其在平衡情况下的性能优势。 第14章：排序算法的艺术 对比和实现几种关键排序算法：冒泡排序、插入排序、选择排序（理解它们的O(n²)特性），以及更高效的归并排序和快速排序，着重分析快速排序的“分而治之”策略。 第15章：图论基础与应用 图是描述复杂关系最强大的模型。本章介绍图的表示方法（邻接矩阵与邻接表），并实现经典的图遍历算法：广度优先搜索（BFS）和深度优先搜索（DFS），并简要提及最短路径问题（如Dijkstra算法的思路）。 --- 第四部分：工具、测试与工程实践（第16章至第18章） 本部分将视角从单个程序扩展到整个软件开发流程。 第16章：单元测试与代码质量保证 强调测试是专业开发不可或缺的一环。详细介绍Python的`unittest`或`pytest`框架，编写有效的单元测试，覆盖边缘案例。同时，引入代码风格检查工具（如PEP 8规范检查），确保代码的专业水准。 第17章：调试技巧与性能剖析 超越`print`语句。教授如何使用IDE内置的调试器进行复杂断点设置、条件断点、变量监视。引入`cProfile`等工具，指导读者定位程序中的性能瓶颈，从“哪里慢了”到“慢在哪里”的转变。 第18章：项目实践：小型命令行工具开发 通过一个完整的实战项目——例如一个简单的文件管理或数据处理工具，整合前述所有知识点。读者将学习如何规划需求、设计数据结构、编写模块化代码、编写测试，并最终打包发布。这个项目将作为学习旅程的里程碑。 --- 本书特色 1. 面向实践的范例： 书中所有代码示例均直接来源于真实的工程场景，而非纯理论推导。 2. 注重“为什么”： 不仅教授“如何做”，更深入解释“为什么要这样做”，培养底层逻辑的洞察力。 3. 系统性的思维训练： 强调计算思维、算法分析和工程实践三位一体，避免成为“代码搬运工”。 4. 配套资源丰富： 随书附带在线代码仓库，包含所有示例代码、练习题答案及进阶阅读材料。 《编程之道：基础与实践》是每一位渴望从“编程用户”转变为“软件构建者”的初学者和中级开发者的必备参考书。掌握本书内容，将使您具备独立构建、调试和优化复杂软件系统的能力。

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这本书的独特之处在于，它成功地在“工具性”和“思想性”之间找到了一个近乎完美的平衡点。它是一本极佳的工具书，我可以迅速查阅到我需要的积分公式和微分法则，并且因为其清晰的索引和编排，查找效率极高。但它更是一本思想的启蒙读物。作者在讲解泰勒级数展开时，并没有仅仅停留在“如何展开多项式”的层面，而是深入探讨了函数逼近的本质、误差的估计，以及这在数值计算和物理建模中的深远影响。这让我认识到，微积分不仅仅是求导和积分，它更是连接离散世界和连续世界、连接理想模型和实际测量的一座桥梁。书中讨论的许多看似抽象的概念，最终都会在后续的物理或工程应用中找到它们坚实的立足点，这极大地满足了我对知识体系完整性的追求。这本书没有将数学知识孤立化，而是将其置于整个科学体系之中进行考察，让我对这门学科的敬畏之心油然而生。

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我必须承认，初次接触这类教材时，往往会被其晦涩难懂的语言风格劝退。然而，这本书在保持数学严谨性的前提下，做到了惊人的“可读性”。它的语言风格非常精准，用词考究，但绝不卖弄深奥。我欣赏它在处理一些复杂证明时所采取的“多维度解释”。例如，对于中值定理的证明，它会先给出一个清晰的几何论证，让读者形成直观理解；紧接着，再提供一个基于代数和拓扑预备知识的严格证明；最后，可能会用一个简洁的脚注来提及该定理在分析学中的重要推广形式。这种结构安排，使得不同层次的学习者都能从中受益。对于初学者，可以先抓住直观理解；而对于进阶者，则可以深入探究其数学根基。这种对读者群体考虑周全的设计，让这本书在众多同类教材中脱颖而出，成为我书架上常备的参考资料，随时翻阅都能获得新的启发和理解的深化。

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坦白讲，我拿到这本厚厚的教材时，心里是有些忐忑的。毕竟“微积分”这三个字在很多人的印象中就等同于“劝退”。然而，这本书的叙事方式却出乎意料的平易近人。它更像是一位经验丰富的老教授在与你进行一对一的交流，而不是冷冰冰的公式堆砌。作者在处理连续性、导数这些核心概念时，总是能巧妙地结合生活中的实际案例。比如，讲解瞬时变化率时，会提到汽车的速度变化，讲解积分时，会用蓄水池的注水问题来形象化体积的计算。这种“学以致用”的思路，极大地增强了我学习的内在动力。我发现自己不再仅仅是为了考试而记忆那些符号和法则，而是真正开始理解它们背后所蕴含的物理意义和几何直觉。书中对图形和几何解释的重视程度值得称赞，那些精心绘制的插图，不仅仅是辅助说明，它们本身就是理解抽象概念的关键钥匙。很多时候，一张图胜过千言万语，这本书深谙此道。对于那些正在为微积分感到迷茫的人来说，这本书提供了一种柔和的、充满人文关怀的学习路径，让我对即将到来的后续章节充满了期待。

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这本书的封面设计着实吸引人，那种深邃的蓝色调，配上烫金的字体，给人一种庄重而又不失现代感的感觉。我翻开它时，首先被其清晰的排版所折服。对于像我这样初次接触高等数学的学习者来说，清晰的逻辑脉络和图文并茂的解释至关重要。这本书在这方面做得非常出色。作者在引入新的概念时，总是不遗余力地提供详尽的背景铺垫，比如在讲解极限的时候，不仅仅是罗列ε-δ语言，而是先从直觉上的“无限接近”谈起，再逐步过渡到严谨的数学表达。每一个定理的证明都经过了细致的拆解，仿佛手把手地教导读者如何从最基本的公理出发，构建起宏大的数学结构。更让我惊喜的是，每章末尾的习题设计，难度梯度设置得非常合理。从基础的巩固练习，到需要深入思考的应用题，再到一些具有挑战性的探究性问题，几乎覆盖了初学者可能遇到的所有知识点盲区。我特别喜欢它对历史背景的穿插介绍，让人在学习枯燥的公式时，也能感受到数学家们探索真理过程中的那种激动人心的心路历程。这本书无疑为我打开了一扇通往严谨数学生世界的窗户，感觉自己不再是被动接受知识，而是在积极地参与一场思维的构建过程。

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这本书的印刷质量和装帧设计，体现了一种对知识的尊重。纸张的质地非常适合长时间阅读，即便是被我反复翻阅和在上面涂写笔记，也丝毫没有磨损的迹象。但更核心的价值在于其对概念的“深入挖掘”。它没有满足于仅仅停留在高中的知识层面，而是迅速将读者引入到更深层次的数学思维训练中。例如，在阐述不定积分的技巧时，作者不仅仅是列举了分部积分法、三角换元法，而是详细分析了每种方法的适用场景和局限性，甚至探讨了某些看似无关的技巧之间的内在联系。这种由表及里的讲解方式，极大地提升了我的分析能力。我能感受到作者在试图培养读者“像数学家一样思考”的能力，即不仅仅是会做题，而是要能理解为什么这样思考是正确的。对于希望未来从事理工科研究的同学来说，这种基础思维的训练是无可替代的。它教会了我如何审视一个问题，如何构建一个严谨的证明框架，这比单纯记住几个公式的价值要高出太多。

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