python 公開課_[Python視訊公開課]程式設計入門—Python

過去近二十年的“進階語言程式設計”課程多是以 C 語言為主要的講授對象，C 語言具有代碼簡潔緊湊、執行效率高、貼近硬體、可移植性好等優點，廣泛應用于系統軟體、嵌入式軟體等開發。

然而，随着計算機技術的發展和進步，我們可以使用它來解決越來越多的問題，計算機的應用場合也不局限于計算機學科，衆多的學科被冠以“計算”之名，如計算生物學、計算化學等等。在這種情況下，C 語言這種“低級”語言已經越來越難适應計算機發展的潮流，衆多的“進階”語言被創造出來以解決更實際的問題。

另外，C 語言由于其文法過于靈活，所需要掌握的細節概念非常龐雜，即使是實作最簡單的功能，也要涉及很多概念。是以如果教師在教學中不能将學生從文法細節中擺脫出來的話，那麼往往也會吓退很多初學者，不利于學習興趣的培養。

最後就是盡管 C 語言對于學生掌握計算機底層的工作原理非常重要，但 C 語言相對比較“低級”，缺乏進階資料結構，是以要想解決更實際的問題，如字元串的處理、大規模的資料分析等，就需要編寫非常大規模且複雜的代碼，初學者往往會顯得力不從心了。

是以，我們需要一種簡單易學且能解決更實際問題的語言，Python 語言恰好能彌補 C 語言的不足。

本課程除了講授 Python 語言程式設計語言的基本要素，包括基本資料類型、運算、控制結構、函數外，還講授資料結構的概念和應用、算法時空複雜性的概念等知識，使學生在學完本課程後，即可利用計算機解決衆多的實際問題。授課大綱

知識單元一：程式設計語言基礎

第1周：程式設計的基礎知識

教學内容：計算的基本概念，計算機程式設計語言的曆史，Python語言的發展簡史及語言的特點，程式設計語言的基本文法

教學要求：了解馮諾依曼計算機的基本結構；了解編譯型/解釋型語言的差別

第2周：資料類型、運算符與表達式、變量指派與簡單I/O操作

教學内容：數值資料類型（integer、float、boolean），算術運算符、關系運算符和邏輯運算符，表達式，運算符優先級，常用的數學函數，辨別符命名規則，變量指派和指派運算，标準輸入/輸出，辨別符命名規則，變量指派和指派運算，标準輸入/輸出

教學要求：掌握資料類型的功能，不同資料類型的表示方式，它們之間的差別和聯系，掌握标示符命名規則；掌握變量的含義及定義方式；掌握标準輸入/輸出方法，掌握不同運算符的含義；掌握運算符的優先級；了解常用的數學函數

第3周：控制結構與流程圖

教學内容：順序、分支和循環控制結構，嵌套控制結構，流程圖表示方法

教學要求：掌握不同控制結構的差別和聯系；會靈活運用不同的控制結構解決實際的問題；掌握流程圖繪制方法

第4周：函數

教學内容：函數定義與調用，參數傳遞，變量作用域，結構化程式設計的核心思想，程式測試與調試，遞歸的基本思想，遞歸函數應用執行個體。

教學要求：掌握函數的功能；了解參數傳遞的過程；了解變量作用域的含義；了解分而治之的結構化程式設計思想；了解基本的程式測試與調試方法；了解遞歸的基本思想；學會用遞歸的思想解決實際問題

知識單元二：資料結構與算法基礎

第5周：字元串

教學内容：字元串表示、字元串處理、正規表達式

教學要求：了解字元串的概念；掌握字元串的基本操作

第6周：清單、元組和簡單算法

教學内容：清單的概念和基于清單的算法，算法基礎知識（算法的概念和特性，時間和空間複雜度概念），查找、排序等

教學要求：了解清單、元素的基本概念和差別；了解算法的定義；了解時間和空間複雜度概念；掌握基本的查找、排序算法

第7周：字典與集合

教學内容：字典與集合的概念和應用

教學要求：了解字典與集合的基本概念和差別以及應用場合；了解不同資料的優缺點和适用領域；學會綜合應用多種資料結構解決實際問題

參考資料

教材： Allen B. Downey.《Think Python: How to Think Like a Computer Scientist》Green Tea Press.