趣味編程挑戰：從Python入門到AI應用（簡體書）

本書是趣味編程的入門教材，全書由淺入深、循序漸進地講授Python編程知識、計算機算法基礎和人工智能領域的相關應用，以問題為導向培養讀者的計算思維能力。本書分為Python入門、算法基礎和AI應用三篇，採用符合初學者認知水平的趣味案例組織內容，引導讀者應用計算思維解決身邊的問題，帶領讀者邁進人工智能的奇妙世界。本書既適合作為高校計算機公共基礎課的教材，也適合作為Python愛好者的入門教材，同時也可以作為相關科技社團和編程培訓機構的參考教材。

孫勇，教授，杭州市人工智能學會理事，出版教材多部。
林菲，教授，杭州電子科技大學，計算機學院副院長，出版教材多部。

本書特色(1)基於 Python新版本，適合零基礎的初學者。
(2)採用單元形式編排內容，由淺入深、循序漸進，通過趣味案例激發學生的學習興趣。
(3)以解決問題為導向，注重計算思維的培養，突出編程能力的重要性。同時，講解編程知識以“夠用”為原則，帶領初學者避開技術陷阱。
(4)教學案例豐富，涉及數學計算、繪畫、遊戲設計和人工智能應用等，讓學生體驗編程的樂趣。
(5)精心設計課後練習題，讓初學者鞏固所學知識。

本書特色(1)基於 Python新版本，適合零基礎的初學者。
(2)採用單元形式編排內容，由淺入深、循序漸進，通過趣味案例激發學生的學習興趣。
(3)以解決問題為導向，注重計算思維的培養，突出編程能力的重要性。同時，講解編程知識以“夠用”為原則，帶領初學者避開技術陷阱。
(4)教學案例豐富，涉及數學計算、繪畫、遊戲設計和人工智能應用等，讓學生體驗編程的樂趣。
(5)精心設計課後練習題，讓初學者鞏固所學知識。

目 錄
上篇?Python入門
CHALLENGE 00
構建Anaconda編程環境 ―― 準備工作
0.1 Anaconda簡介
0.2 安裝Anaconda
0.3 Python開發環境
0.4 小結

CHALLENGE 01
猜數字 ―― 布爾值與智能
1.1 挑戰描述
1.2 解題思路
1.3 編程實現
1.4 布爾值
1.5 關係運算符
1.6 邏輯運算符
1.7 程序的智能
1.8 小結
1.9?鞏固練習

CHALLENGE 02
國王與米粒 ―― 值與運算
2.1 挑戰描述
2.2 解題思路
2.3 編程實現
2.4 值
2.5?運算符
2.6 小結
2.7 鞏固練習

CHALLENGE 03
Fizz Buzz 遊戲 ―― 流程控制
3.1 挑戰描述
3.2 解題思路
3.3 編程實現
3.4 流程控制
3.5 if 語句
3.6 for 語句
3.7 流程走向的控制
3.8 while 語句
3.9 小結
3.10 鞏固練習

CHALLENGE 04
繪製旗子 ―― 函數
4.1 挑戰描述
4.2 解題思路
4.3 編程實現
4.4 函數
4.5 變量的作用域
4.6 小結
4.7 鞏固練習

CHALLENGE 05
破譯密文 ―― 字符串
5.1 挑戰描述
5.2 解題思路
5.3 編程實現
5.4 字符串
5.5 轉義字符
5.6 小結
5.7 鞏固練習

CHALLENGE 06
畫家的禮物 ―― 容器
6.1 挑戰描述
6.2 解題思路
6.3 編程實現
6.4 數據容器
6.5 列表
6.6 元組
6.7 集合
6.8 字典
6.9 小結
6.10 鞏固練習

CHALLENGE 07
統計首字母頻率 ―― 文件
7.1 挑戰描述
7.2 解題思路
7.3 編程實現
7.4 文件
7.5 小結
7.6 鞏固練習

中篇?算法基礎
CHALLENGE 08
查找單詞 ―― 二分查找算法與時間複雜度
8.1 挑戰描述
8.2 解題思路
8.3 編程實現
8.4 程序的性能
8.5 大 O 表示法
8.6 小結
8.7 鞏固練習

CHALLENGE 09
漢諾塔問題 ―― 遞歸與合併排序
9.1 挑戰描述
9.2 解題思路
9.3 編程實現
9.4 遞歸
9.5 合併排序
9.6 小結
9.7 鞏固練習

CHALLENGE 10
App 用戶評價分析――快速排序
10.1 挑戰描述
10.2 解題思路
10.3 編程實現
10.4 分而治之策略
10.5 基準值的選擇
10.6 合併排序和快速排序的對比
10.7 小結
10.8 鞏固練習

CHALLENGE 11
小明與寶藏 ―― 貪心算法
11.1 挑戰描述
11.2 解題思路
11.3 編程實現
11.4 貪心算法
11.5 背包問題
11.6 小結
11.7 鞏固練習

CHALLENGE 12
闖迷宮 ―― 深度優先搜索
12.1 挑戰描述
12.2 解題思路
12.3 編程實現
12.4 深度優先搜索
12.5 回溯
12.6 小結
12.7 鞏固練習

CHALLENGE 13
海上營救 ―― 廣度優先搜索與隊列
13.1?挑戰描述
13.2 隊列
13.3 解題思路
13.4 編程實現
13.5 廣度優先搜索
13.6 深度優先搜索與廣度優先搜索的對比
13.7 小結
13.8 鞏固練習

CHALLENGE 14
牧場圍欄 ―― 凸包
14.1 挑戰描述
14.2 解題思路
14.3 編程實現
14.4 小結
14.5 鞏固練習

CHALLENGE 15
傳遞情報 ―― 加密算法
15.1 挑戰描述
15.2 解題思路
15.3 編程實現
15.4 小結
15.5 鞏固練習

下篇?AI應用
CHALLENGE 16
製作城市經濟熱力圖――數據處理與numpy 庫
16.1 挑戰描述
16.2 解題思路
16.3 編程實現
16.4 數據處理
16.5 numpy 庫
16.6 小結
16.7 鞏固練習

CHALLENGE 17
分析IMDb電影數據 ―― pandas 庫
17.1 挑戰描述
17.2 解題思路
17.3 編程實現
17.4 pandas 庫
17.5 小結
17.6 鞏固練習

CHALLENGE 18
安斯庫姆四重奏 ―― matplotlib 庫
18.1 挑戰描述
18.2 解題思路
18.3?編程實現
18.4 matplotlib 庫
18.5 小結
18.6 鞏固練習

CHALLENGE 19
預測房價 ―― 機器學習與 sklearn 庫
19.1 挑戰描述
19.2 解題思路
19.3 編程實現
19.4 機器學習
19.5 sklearn 庫
19.6 小結
19.7 鞏固練習

CHALLENGE 20
泰坦尼克號生還者預測
20.1 挑戰描述
20.2 編程實現
20.3 小結

CHALLENGE 21
手寫數字識別
21.1 挑戰描述
21.2 編程實現
21.3 小結