計算思維與Python編程（簡體書）

《計算思維與Python編程》以教授精確的計算思維為目標。全書共18章。首先介紹了Python編程的基礎知識，包括變量和算術計算、集合與函數、循環、字符串、列表、字典、海龜繪圖、序列等知識；然後深入介紹了專門的數學知識，包括奇偶校驗、計數、概率、向量和矩陣、遞歸、圖、數論和密碼學，並且結合Python編程來解決各個領域中的特定問題。附錄部分給出了Python編程相關參考資料。

本書適合作為計算機相關專業的Python程序設計和計算思維的課程教材，也適合想要學習計算思維和Python編程的讀者包括中學生閱讀參考。

這本書在美國高中和大學的相關課程中都獲得了巨大成功；
本書文字優美、引人入勝；
教授基本的Python編程技能，並提高讀者的計算思維能力和數學水平。

我曾經這樣告訴校長：\"通常，我們很難去誇獎教材，但這本書的確是一本出色的教材\"。
--Michel Paul，美國比佛利山莊高中

我一般不會寫評論，但是這本書值得！實際上，閱讀這本書，你可以學習數學和Python編程的方方面面，這在學習更高水平的Python編程時將非常有用。我是一名新手程序員，迫切需要這樣一本書！
--Willis Cook，讀者

這是一本精彩的圖書，闡釋了包括數論在內的豐富的數學知識。高中生就能夠理解這些內容，並完成書中的編程示例和問題。
--Earl J. Strassberger，美國芝加哥公立學校

本書是高中離散數學和計算機科學入門課程的完美教材。如果教師想在不依靠Java編程的情況下講授計算機科學入門課程，就需要認真閱讀這本書！
--Thomas E Ward，讀者

第 1章 計算機和Python編程簡介 1
1.1 引言 1
1.2 CPU和內存 1
1.3 Python解釋器 4
1.4 使用IDLE 8
1.5 複習 11
第 2章 變量和算術 12
2.1 引言 12
2.2 Python代碼結構 12
2.3 變量 17
2.4 算術運算符 22
2.5 複習 24
第3章 集合與函數 26
3.1 引言 26
3.2 數學和Python中的集合 27
3.3 在數學中定義函數的方法 31
3.4 Python中的函數 34
3.5 函數參數 40
3.6 Python的內置函數 44
3.7 複習 48
第4章 算法以及while和for循環 49
4.1 引言 49
4.2 算法 49
4.3 while和for循環 51
4.4 複習 59
第5章 字符串、列表、字典和文件 60
5.1 引言 60
5.2 索引、切片和in運算符 61
5.3 字符串 64
5.4 列表和元組 70
5.5 字典 77
5.6 文件 80
5.7 複習 85
第6章 數字系統 87
6.1 引言 87
6.2 進位系統 87
6.3 二進制、八進制和十六進制系統 89
6.4 計算機中的數字表示 94
6.5 無理數 96
6.6 複習 98
第7章 布爾代數和if-else語句 99
7.1 引言 99
7.2 布爾代數中的運算 100
7.3 邏輯與集合 102
7.4 Python中的if-else語句 106
7.5 複習 115
第8章 數字電路和位運算符 117
8.1 引言 117
8.2 門 119
8.3 按位邏輯運算符 122
8.4 複習 129
第9章 海龜繪圖 130
9.1 引言 130
9.2 turtle模塊基礎知識 131
9.3 坐標和文本 139
9.4 顏色 144
9.5 複習 148
第 10章 序列與和 149
10.1 引言 149
10.2 算術序列和幾何序列 150
10.3 總和 152
10.4 無限和 154
10.5 斐波那契數 158
10.6 複習 163
第 11章 奇偶校驗、不變量和有限策略博弈 165
11.1 引言 165
11.2 奇偶校驗和校驗和 166
11.3 不變量 170
11.4 有限策略博弈 173
11.5 複習 180
第 12章 計數 181
12.1 引言 181
12.2 乘法規則 181
12.3 排列 183
12.4 使用除法 186
12.5 組合 188
12.6 使用加法和減法 191
12.7 複習 193
第 13章 概率 194
13.1 引言 194
13.2 通過計數計算概率 194
13.3 更多通過計數的概率 197
13.4 乘法、加法和減法 200
13.5 偽隨機數 204
13.6 複習 208
第 14章 向量和矩陣 210
14.1 引言 210
14.2 向量的操作 211
14.3 矩陣 216
14.4 複習 223
第 15章 多項式 225
15.1 引言 225
15.2 加法和減法 226
15.3 乘法、除法和根 228
15.4 二項式係數 232
15.5 複習 235
第 16章 遞歸關係和遞歸 237
16.1 引言 237
16.2 遞歸關係 237
16.3 程序中的遞歸 239
16.4 數學歸納法 244
16.5 複習 248
第 17章 圖 249
17.1 引言 249
17.2 圖的類型 251
17.3 圖的同構 254
17.4 頂點的度 256
17.5 有向圖和加權圖 258
17.6 鄰接矩陣 262
17.7 著色地圖和圖 264
17.8 四色定理 267
17.9 複習 272
第 18章 數論和密碼學 273
18.1 引言 273
18.2 歐幾裡得算法 273
18.3 算術基本定理 277
18.4 餘數算術 281
18.5 加密算法 285
18.6 複習 290
附錄A 部分內置、Math和Random函數 292
附錄B 字符串操作和方法 294
附錄C 列表、集合和字典的操作及方法 297