Python基礎與物件導向程式設計

自序

各位朋友，是的，葉建華終於寫書了。猶記多年以來到辦公室裡和我聊到出書相關話題的出版商朋友們，總是會聽到我嘮嘮叨叨抱怨，說市面上沒有一本在教學流程上讓我滿意的物件導向程式設計課本，而我也總是不斷的收到「葉老師你出書啊！」這樣的勸進。在教學這條路上，其實常會發生「見山是山、見山不是山、見山仍是山」的各個階段，對教育這方面，我雖不敢說自己多有見地，但也在摸索中逐漸領會到了這個歷程。

「見山是山」可以出書，寫的是人云亦云；

「見山不是山」可以出書，寫的是標新立異；

而「見山仍是山」也可以出書，寫的是返璞歸真。

或許之前自己不敢寫書，是因對教材有一種可遠觀而不可褻玩的想像；而歷經不斷地觀察、閱讀、思考，從以前的教學脈絡逐漸產生思辨，終於驅動了這本書的產生，一方面符合了我的教學流程，一方面希冀可以滿足諸位老師的教學與學生的學習。本書在構思上所針對的讀者，是想要進入程式設計領域的初學群體，因此…

本書是針對不會程式設計的讀者寫的。本書的內容範圍盡量規劃在可以實行基礎程式設計的能力培養上，從程式最基本組件的章節，一路談到如何建構稍具規模的邏輯為止；在進階議題上，納入「我想打十個」的平行運算教學，讓本書帶領讀者進入具備進階程式設計能力的領域，這是本書的最大目標。

本書是針對年輕的讀者寫的。因此在章節構句上儘可能的年輕化，比如說：「因為很重要，所以講三次」、「然後呢？然後沒有了」，或者是在練習題中帶入海賊王、漫威元素，儘可能地讓年輕讀者在輕鬆的文句中進行學習。

本書是針對想把自己訓練成「瑞士刀」的程式設計者寫的。本書涵蓋的主題內容，足以讓讀者後續進行多種領域開發來奠定基礎，例如：大數據分析、網頁程式、人工智慧、網路爬蟲、嵌入式系統、雲端計算、企業端系統開發等等。本書練得好，後續發展寬廣沒煩惱。

本書的教材內容已歷經多次勞動部職訓課程教學，也經勞動部認證在教學成果、後續就職比率均有優良成果；筆者在大學教育中執教多年，深知在物件導向程式設計範疇中，應該使用如何的教學流程與架構，可以得到良好的教學成效。根據以上經驗，真心誠意的規劃撰寫本書，希望能對讀者帶來正面的學習效果。如有任何指正，還請各位讀者先進不吝賜教。大家一起努力。

葉建華 謹誌

2021/11

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本書介紹

本書由以下區塊構成：

1. 程式設計基礎概念：第一章「認識Python」，由電腦與程式的關係談起，帶入為什麼本書使用Python 做為教學用程式語言，並說明程式的構成要件，如同書內所述「程式語言就如同口說語言一樣，運用正確的「詞彙」（關鍵字）和正確的文法（程式語法），產出合規的「語句」（敘述句）。同時也依照語言框架，將多個語句組合成一篇文章（程式）」，程式語言和口說語言差異並不大，重點在於如何接受另一套詞彙和文法，克服此點，海闊天空。第二章「程式語言的概念」與第三章「流程控制敘述」，共同講述了所謂的關鍵字與文法，教導如何建構出基本的Python 程式。

2. 重要模組套件的使用：第四章與第五章講述「容器概念」，強調容器之於程式邏輯的重要性，對於程式中操作資料有著重要的幫助。第六章「檔案輸出入」，讓讀者開始練習接觸外界資料，如何正確的「輸入」（就是讀取）和「輸出」（就是寫出），釐清文字與二進位資料的區別，讓程式進一步具有對外溝通的能力。

3. 培養重要的系統設計能力：第七章與第八章探討重要的物件導向程式設計，藉由第七章的「封裝」、第八章的「繼承」和「多型」，讓讀者了解到如何模擬真實世界，將其帶入類別與物件設計的範疇，讓程式設計的能力再上一層樓。

4. 進階程式設計能力初探：第九章「執行緒的處理」，介紹如何使用Python支援的多執行緒模組套件，讓程式設計師得以大大發揮電腦硬體的並行執行能力，像是多核心運算的使用、多工運算的設計。同時也藉由並行執行帶出資料共用與同時存取的衝突議題，講述如何解決資源共用問題。

本書根據以上區塊循序漸進，希冀能逐步建構讀者的程式設計能力，將來可以更進一步，為做為高階程式設計師而努力。