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出版者:

作者:高长铎 编

出品人:

页数:152

译者:

出版时间:2009-10

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787115199850

丛书系列:

图书标签:

• 计算机基础
• 上机实践
• 大学教材
• 编程入门
• C语言
• 数据结构
• 算法
• 实验指导
• 高等教育
• 信息技术

《编程语言入门：从零开始构建数字世界》 一、 绪论：探秘代码的奥秘，开启创造之旅 在信息爆炸的时代，代码已成为构建数字世界的基石。从我们日常使用的应用程序，到支撑全球经济运转的复杂系统，无不凝聚着程序员的智慧与汗水。然而，对于许多初学者而言，“编程”二字似乎遥不可及，充满着神秘与畏惧。本书旨在打破这一藩篱，以通俗易懂的语言，系统地阐述编程的基本概念、核心原理以及实践方法，带领读者踏上从零开始的编程探索之旅，点燃创造的激情，亲手构建属于自己的数字世界。 本书并非旨在教授某个特定领域的专业技能，而是致力于为读者建立坚实的编程思维基础，培养解决问题的能力，以及理解软件开发的基本流程。我们相信，掌握编程的核心理念，无论未来选择何种技术方向，都能事半功倍，游刃有余。 二、 第一章：编程思维的基石——理解计算机如何思考 在深入学习具体的编程语言之前，理解计算机的运作原理至关重要。本章将带领读者一同解构计算机的“思维”模式，揭示其执行指令的内在逻辑。 01. 什么是程序？——指令的序列与逻辑的表达 我们将从最基础的层面解释程序的本质：一系列有序的指令，指示计算机完成特定的任务。通过类比日常生活中的操作，例如烹饪食谱或组装家具的说明书，让读者直观地理解指令的重要性以及逻辑顺序的不可或缺。我们将探讨如何将现实世界的问题转化为计算机能够理解的指令序列，这是编程的核心所在。 02. 数据：计算机世界的语言 数据是程序的载体，也是计算机处理的根本。本章将详细介绍计算机如何表示和存储数据，包括： 基本数据类型： 数字（整数、浮点数）、文本（字符串）、布尔值（真/假）等，并解释它们在计算机内部的表示方式。 变量： 引入变量的概念，将其比作一个带标签的存储空间，用于存放和管理数据。我们会演示如何声明、赋值和修改变量，以及变量在程序执行过程中的动态变化。 数据结构： 介绍一些基础的数据组织方式，如列表（或数组）和字典（或映射），用生动的例子说明它们如何有效地组织和访问一组相关数据，为后续复杂问题的解决打下基础。 03. 控制流：让程序“思考”起来 静态的指令序列不足以构建复杂的程序，控制流是赋予程序“智慧”的关键。本章将重点讲解： 顺序执行： 程序指令按顺序一条接一条地执行。 条件判断（if-else）： 讲解如何根据不同的条件执行不同的代码块，使程序能够做出“选择”。我们将通过实际案例，如判断用户输入是否合法，来演示条件判断的应用。 循环（for, while）： 介绍如何重复执行某段代码，以处理大量重复性任务，极大地提高编程效率。我们将通过计算累加和、遍历列表等例子，展示循环的强大功能。 函数： 讲解函数的概念，将其比作一个可重复使用的“小程序”，能够封装特定功能。我们将重点讨论函数的定义、调用、参数传递以及返回值，强调函数在代码复用、模块化和提高程序可读性方面的重要性。 三、 第二章：选择你的第一门编程语言——Python的魅力与实践 在掌握了编程思维的基础后，选择一门合适的入门语言显得尤为重要。Python以其简洁的语法、强大的功能和广泛的应用领域，成为初学者理想的选择。本章将带领读者走进Python的世界，体验编程的乐趣。 01. Python简介：为什么选择Python？ 我们将简要介绍Python的发展历程、特点（如易读性、跨平台性、丰富的库支持）及其在人工智能、Web开发、数据科学等领域的广泛应用，让读者了解选择Python的价值和前景。 02. 环境搭建：你的第一个“工作室” 即使不涉及具体的计算机组成原理，掌握如何在自己的计算机上安装和配置Python运行环境也是实践的第一步。本章将提供详细的步骤指南，指导读者安装Python解释器和常用的集成开发环境（IDE），如VS Code或PyCharm，并介绍如何编写、运行和调试简单的Python脚本。 03. 基础语法速览：与Python对话 在真实的代码世界里，我们将逐步学习Python的核心语法： 变量与数据类型： 结合Python的具体语法，复习整数、浮点数、字符串、布尔值的操作，学习Python特有的数据类型，如列表（list）、元组（tuple）、字典（dict）、集合（set）的创建与常用方法。 运算符： 介绍Python中的算术运算符、比较运算符、逻辑运算符、赋值运算符等，并通过实例演示它们的用法。 控制流语句： 将第一章的理论知识转化为Python代码，学习`if`、`elif`、`else`、`for`、`while`语句的精确写法。 函数定义与调用： 编写自己的第一个Python函数，理解函数参数的传递方式（位置参数、关键字参数）和返回值。 模块与导入： 介绍Python模块的概念，以及如何使用`import`语句导入和使用他人编写好的代码库，体验Python丰富的生态系统。 04. 实践项目：从“Hello, World!”到简单的应用 理论学习需要通过实践来巩固。本章将设计一系列循序渐进的小型实践项目，例如： 计算器： 实现简单的加减乘除功能。 猜数字游戏： 利用条件判断和循环，增加交互性和趣味性。 简单的文本处理： 如统计字符串中某个字符出现的次数，或者反转字符串。 列表操作： 如找出列表中的最大/最小值，或对列表进行排序。 通过这些项目，读者能够将所学知识融会贯通，并在实践中发现问题、解决问题，建立起解决实际编程问题的信心。 四、 第三章：结构化编程与代码组织——写出“优雅”的代码 随着程序规模的增长，代码的可读性、可维护性和可复用性变得越来越重要。本章将介绍一些关键的编程思想和实践，帮助读者写出更“优雅”的代码。 01. 模块化编程：拆解复杂问题 我们将深入探讨模块化的重要性，如何将大型程序分解成相互独立的模块，每个模块负责特定的功能。这不仅能降低开发的复杂度，还能便于团队协作和代码的复用。我们将学习如何设计合理的模块接口，以及如何在不同模块之间进行数据交换。 02. 算法基础：高效解决问题的策略 算法是解决问题的具体步骤和方法。本章将介绍一些基础但至关重要的算法概念： 查找算法： 如顺序查找和二分查找，分析它们的效率差异。 排序算法： 简单介绍冒泡排序、选择排序等，帮助读者理解不同的排序策略及其性能考量。 时间与空间复杂度： 初步介绍如何衡量算法的效率，理解“O”符号的含义，为优化代码打下基础。 03. 异常处理：应对不可预见的错误 在程序运行过程中，错误是不可避免的。本章将介绍Python的异常处理机制（`try-except`块），如何捕获和处理运行时可能出现的错误，防止程序意外崩溃，提高程序的健壮性。 04. 代码风格与规范：让代码“会说话” 良好的代码风格是专业程序员的标志。本章将介绍一些通用的代码风格指南，如使用有意义的变量名、添加必要的注释、保持代码的整洁一致性等，让代码更容易被自己和他人理解。 五、 第四章：数据处理与可视化入门——让数据“说话” 在当今数据驱动的世界，处理和分析数据是一项核心技能。本章将引导读者入门数据处理和可视化的基础知识，利用Python强大的库来完成这项工作。 01. NumPy：科学计算的利器 我们将介绍NumPy库，它是Python科学计算的基础。学习如何创建和操作多维数组，进行高效的数值计算，包括向量化运算、广播机制等。 02. Pandas：数据分析的瑞士军刀 Pandas是Python中最流行的数据处理和分析库。本章将重点介绍Pandas中的核心数据结构：DataFrame和Series。我们将学习如何从各种数据源（如CSV文件、Excel文件）读取数据，进行数据清洗、筛选、分组、聚合等常用操作。 03. Matplotlib与Seaborn：让数据“活起来” 静态的数据表格难以直观地展现数据的规律。本章将介绍Matplotlib库，它是Python数据可视化的基石。学习如何绘制各种常用的图表，如折线图、柱状图、散点图、饼图等。在此基础上，介绍Seaborn库，它建立在Matplotlib之上，提供了更美观、更强大的统计图形绘制功能，帮助读者从数据中发现趋势和洞察。 六、 第五章：进阶探索与未来方向——持续学习的起点 掌握了编程的基础知识和实践技巧后，读者已经具备了独立学习和解决问题的能力。本章将为读者指明进一步探索的方向。 01. Web开发基础：构建在线应用 简要介绍Web开发的基本概念，如前端（HTML, CSS, JavaScript）和后端（如Python的Flask或Django框架），以及如何利用Python构建简单的Web应用。 02. 数据科学与机器学习入门：探索智能的奥秘 介绍数据科学的核心流程，以及机器学习的基本思想。鼓励读者进一步学习Scikit-learn等库，体验构建简单预测模型的乐趣。 03. 软件工程实践：团队协作与项目管理 讨论版本控制工具（如Git）的重要性，以及敏捷开发方法等，为参与更大型的项目做好准备。 04. 持续学习的资源与方法：成为终身学习者 提供丰富的学习资源推荐，如官方文档、在线课程、技术社区等，并强调不断实践、阅读他人代码、参与开源项目的重要性，培养终身学习的习惯。 结语： 编程是一项充满挑战但也极具回报的技能。它不仅能够让你实现天马行空的创意，更能让你深入理解这个数字世界的运行机制。本书为你提供了一个坚实的起点，但真正的学习之路，在于你持续的探索与实践。《编程语言入门：从零开始构建数字世界》希望能点燃你心中的编程火花，让你自信地迈入代码的世界，用你的智慧和创造力，描绘出属于你的数字蓝图。

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