认识编程——以Python语言讲透编程的本质

笔者作为资深的企业软件设计师和架构师,主持研发的产品PSA多次荣获软件技术和产品奖： 2002年获得优选年度开发伙伴奖 2007年获得澳大利亚*佳第三方开发伙伴奖 2014年获得非洲年度开发伙伴奖在超过二十年的职业生涯中，主持过多个国家大型系统研发：2006年负责开发中国Veolia Water项目管理系统 2007 年负责开发加拿大Avantage项目及计费系统(ATBS) 2009年负责开发埃塞俄比亚电信(ETC)运营系统 2013年负责开发加纳民航局(GCAA)人力资源系统

本书是关于计算机编程的科普书，它包含了计算机软件的发展历史、原理、数据结构，以及基本算法等内容，并进一步探讨了动态规划、概率统计和神经网络等进阶知识。作者通过轻松的笔调，由浅入深地对编程的本质进行了直观、具体的讨论。虽然书中的例子都是用Python编写的，但是介绍的编程方法和思想却是通用的。书中的实例都有对应的完整代码实现，涉及初等数学、数据结构、排序与查找、数理统计、动态规划及神经网络等多个方面。这些实例把编程原理讲解和程序代码结合在一起，从而让概念更加容易理解。本书适合学习Python，以及编程的读者阅读。

郭屹：中国Java研发工程师鼻祖之一，JDBC Driver、Minis开发者，Norming软件靠前CTO。曾在Sun Microsystems公司Java研发中心担任J2EE研发工程师。

目 录前言 章 程序、数字与进制11.1 概述11.2 何谓程序？11.3 计算机只有两根手指？31.3.1 为什么偏偏是二进制？31.3.2 计算机与十进制41.4 Python怎么掰手指？41.5 Python语言入门5第2章 计算机内部探秘82.1 计算机本来就叫计算机82.2 化计算为加法92.2.1 从小学的1+1开始92.2.2 计算机的移位操作102.2.3 不单单是乘除法实现122.3 进制转换及数据存储142.3.1 进制的转换142.3.2 计算机如何存储数据？152.3.3 形象一点来看晶体管162.3.4 抽象一点来看数据存储逻辑192.3.5 字符的编号202.4 从加法到芯片202.4.1 万法归加法202.4.2 自己做个加法器212.5 101页报告改变了世界232.5.1 又笨又快的图灵机232.5.2 从101页报告到极简计算机252.5.3 跟着“极简”执行代码26第3章 编程基础概念313.1 计算机的外包装313.2 计算机的不错语言323.3 Goto语句有害333.4 说说数据结构343.5 面向对象编程363.5.1 什么是面向对象编程？363.5.2 Python的混合编程363.6 进程与线程373.7 递推与递归383.8 关于分治393.9 算法及性能分析39第4章 数学与编程是一家414.1 什么是函数？414.1.1 先算一个阶乘414.1.2 往前走一步—求平方根434.1.3 再往前走一步—求阶乘的平方根464.1.4 Python常见的库494.2 面向对象编程，再来求一求素数504.2.1 捋清思路504.2.2 过程执行524.2.3 验证哥德巴赫猜想534.2.4 验证与证明554.3 递归，还记得斐波那契数列吗？554.3.1 斐波那契数列554.3.2 生活中的斐波那契数列564.3.3 用递归重写阶乘574.4 深入递归，汉诺塔问题584.4.1 汉诺塔传说584.4.2 塔也是递归，递归也是树594.5 Python解方程614.5.1 二次方程614.5.2 高次方程634.5.3 Python解同余方程644.6 Python用刘徽割圆术求面积664.6.1 刘徽割圆术求面积664.6.2 进入递推，交给Python684.7 跟着Ada计算伯努利数（向Ada致敬）704.7.1 分析计算伯努利数704.7.2 为什么要向Ada致以敬意？72第5章 字符处理735.1 先来谈谈字符编码735.1.1 首先是Unicode735.1.2 有了Unicode还不够745.2 Python如何操作字符串755.2.1 丰富的字符串操作755.2.2 开始造个轮子765.3 凯撒密码（Caesar cipher）785.4 字符串查找（KMP算法）805.4.1 从最笨的方法开始805.4.2 聪明一点的方法835.5 Python如何操作文件885.5.1 操作文件的方式885.5.2 简单地演练一下885.6 JSON是谁905.6.1 JSON对象905.6.2 解析JSON915.6.3 解析复杂JSON935.7 关于正则表达式955.7.1 正则表达式的功用955.7.2 正则解释器975.7.3 正则表达式的应用99第6章 数据结构1036.1 Python的序列1036.1.1 ArrayList和LinkedList操作1036.1.2 首先是ArrayList1046.1.3 接下来是LinkedList1076.2 关于栈—先进后出1126.3 括号如何匹配1146.4 数学表达式解析1156.4.1 计算机读取数学表达式1156.4.2 获取操作数与操作符序列1166.4.3 开始计算1196.5 关于HashMap1216.5.1 Python中的字典操作1216.5.2 手动做HashMap1226.5.3 增删改查1236.5.4 HashMap遍历1276.5.5 成果验收1286.6 树之遍历1306.6.1 先构建一棵二叉树1306.6.2 再遍历二叉树1316.6.3 换一种方式遍历1336.7 树之构建和查找1346.7.1 还是先构建树1346.7.2 然后查找特定元素1366.7.3 让树更加泛用1376.8 平衡树（AVL算法）1386.8.1 平衡二叉树1386.8.2 平衡二叉树增加节点1406.8.3 不平衡就旋转1426.9 图的表示1466.10 拓扑排序1486.11 最短路径（Dijkstra算法）1516.12 关键路径CP154第7章 查找与排序1607.1 查字典—冒泡排序1607.2 每次吃最甜的葡萄—选择排序1617.3 抓牌看牌—插入排序1627.3.1 先来描述一下场景1627.3.2 进入Python1627.4 向左向右看齐—快速排序1647.4.1 先来分而治之1647.4.2 开始编写快速排序程序1667.5 先分叉再排序—堆排序1677.5.1 先理解堆排序思路1677.5.2 Python的时间1697.6 不会淘汰的季后赛—归并排序1707.7 以上排序的比较1727.8 插入排序2.0—希尔排序1737.9 桶排序—计数排序1747.10 二分查找（试着做一个字典）176第8章 动态规划1828.1 游戏币贪心算法—DP导入1828.1.1 游戏币的动态规划1828.1.2 随机数字三角的动态规划1848.2 序列的优选公约数—LCS1868.3 基因序列比对（Levenshtein算法）1878.4 背包问题1928.4.1 背包问题解析1928.4.2 开始变成程序194第9章 数理统计与人工智能1969.1 人均收入统计1969.1.1 先从数据出发1969.1.2 进入程序世界1989.1.3 来看点经济学（基尼系数）1999.2 用贝叶斯公式智能诊断2019.2.1 先来谈谈概率2019.2.2 “智能医生”的训练2029.3 预

探讨计算机基础原理、数据结构、算法、统计、人工智能、神经网络等方面的知识。中国Java研发工程师鼻祖之一，JDBC Driver、Minis开发者，Norming软件靠前CTO主笔。