Python程式設計入門與應用：運算思維的提昇與修練

Chapter 01 程式設計與Python
1.1 程式語言
1.2 Python語言簡介
1.3 Python開發環境
1.4 執行Python相關程式
1.5 Python雲端開發環境
習題

Chapter 02 變數與資料型態
2.1 變數
2.2 輸出與輸入
2.3 資料型態
2.4 運算式
習題

Chapter 03 基本敘述
3.1 Python程式碼
3.2 程式註解
3.3 判斷式
3.4 迴圈
習題

Chapter 04 串列、元組、集合、字典
4.1 使用串列
4.2 讀取串列
4.3 搜尋串列
4.4 增刪串列
4.5 排序串列
4.6 串列常用方法
4.7 元組
4.8 集合
4.9 字典
習題

Chapter 05 函式
5.1 自訂函式
5.2 數值函式
5.3 字串函式
習題

Chapter 06 套件
6.1 套件
6.2 時間套件
6.3 亂數套件
6.4 繪圖套件
習題

Chapter 07 排序與搜尋
7.1 演算法
7.2 排序
7.3 搜尋
7.4 遞迴
習題

Chapter 08 檔案與例外
8.1 檔案
8.2 例外處理
習題

Chapter 09 圖形使用者介面
9.1 GUI程式介面
9.2 GUI元件排列
9.3 GUI選項建立
9.4 GUI對話方塊
9.5 GUI功能表
9.6 Canvas繪製圖形
習題

Chapter 10 專題開發
10.1 Youtube影片下載器
10.2 音樂播放器
10.3 試題分析
10.4 建立執行檔
習題

Chapter 11 Arduino
11.1 Arduino基本介紹
11.2 Firmata通訊協定
11.3 pySerial函式庫
11.4 安裝pyFirmata
11.5 觸發LED專案
習題

Chapter 12 micro:bit
12.1 micro:bit基本介紹
12.2 micro:bit功能說明
12.3 micro:bit開發工具
12.4 PythonEditor
12.5 MicroPython指令
習題

 

自序

　　《Python 程式設計入門與應用》這本書共分為12 章，分別是〈程式設計與Python〉、〈變數與資料型態〉、〈基本敘述〉、〈串列元組集合字典〉、〈函式〉、〈套件〉、〈排序與搜尋〉、〈檔案與例外〉、〈圖形使用者介面〉、〈專題開發〉、〈Arduino〉與〈micro:bit〉等。全書的結構是以初學者學習程式設計的撰寫流程來加以安排，首先第1 章的內容是簡介程式設計，並介紹視覺化Python 語言之開發環境，接下來介紹程式設計中的變數與相關的資料型態，包括數值與字串等，第3 章則是開始說明撰寫Python 的基本敘述，例如判斷式與迴圈，第4 章則是說明串列、元組、集合與字典等資料型態在使用時需要注意的事項，第5 章則是程式設計中的函式加以說明如何定義以及使用Python 內定的數值與字串函式，第6 章則是說明擴展Python 功能的套件之使用，並介紹時間、亂數與繪圖套件的匯入與使用，第7 章是說明程式設計演算法中相當重要的排序、搜尋與遞迴，第8 章是介紹Python 如何讀取與寫入檔案，並且若有例外情形時該如何截取訊息做適當的處理，第9 章則是說明如何利用圖形使用者介面來增加程式中人機互動的部分，第10 章則由前述9 章中所介紹的語法及函式中，以YouTube 影片下載器、音樂MP3 播放器與試題分析等3 個專題來說明，如何利用Python開發專題，並且包括如何將專題包裝成執行檔，第11 章則是如何利用Python 來操弄Arduino 的感測器與相關元件，最後第12 章則是以MicroPython 來開發與應用micro:bit 的相關元件。綜括而論，本書介紹Python 程式語言在程式設計中的應用，並且以配合實例來加以說明，本書中所有的範例資料檔請至作者個人網站中自行下載使用（http://cat.nptu.edu.tw）。

　　運算思維是面對問題以及解決問題的策略與方針，本書是以實務及理論兼容方式來介紹程式語言，並且各章節均用淺顯易懂的文字與範例來說明程式設計中的設計策略，基本理念即是以「運算思維」為主軸，透過Python 程式設計相關知能的學習，培養邏輯思考、系統化思考等運算思維，由範例Python 程式設計與實作，增進運算思維的應用能力、解決問題能力、團隊合作以及創新思考能力。對於初次接觸程式設計的讀者，一定會有實質上的助益，對於已有相當基礎的程式設計者，這本書讀來仍會有許多令人豁然開朗之處。不過囿於個人知識能力有限，必有不少偏失及謬誤之處，願就教於先進學者，若蒙不吝指正，筆者必虛心學習，並於日後補正。

　　最後，要感謝家人讓我有時間在繁忙的研究、教學與服務之餘，還能夠全心地撰寫此書。