01 / 导读
导读
引用
Matthes, E. (2022). Python Crash Course: A Hands-On, Project-Based Introduction to Programming (3rd ed.). No Starch Press.
章节概要
第三版分两部分共20章，另有后记和5个附录，篇幅500多页。第一部分（第1–11章）讲授语言本身；第二部分（第12–20章）在三个项目中运用所学：一个街机游戏、一组数据可视化和一个Web应用。每个主题之后都有按章编号的简短“Try It Yourself”（动手试一试）练习。据作者对这一版的说明，本书使用Python 3.11，推荐VS Code作为编辑器，用pathlib模块处理文件，并改用pytest而非标准库的unittest来讲测试；各项目使用其所依赖库的最新版本，包括Django 4.1和Bootstrap 5。
第1章：Getting Started（起步）
在Windows、macOS或Linux上安装Python和VS Code编辑器，运行第一个“hello world”程序，排查安装问题，以及从终端运行程序。
第2章：Variables and Simple Data Types（变量和简单数据类型）
程序运行时发生了什么，变量（被解释为值的标签），字符串及字符串方法（包括新增的去除前缀方法），整数和浮点数，常量，注释，以及“Python之禅”。每个主题都穿插讲解如何避免常见错误，本章还展示了Python改进后的错误信息。
第3–4章：Introducing Lists（列表简介）；Working with Lists（操作列表）
创建、索引、修改和排序列表；接着讲for循环、避免缩进错误、用range()生成数值列表和列表推导式、切片和复制、元组，并通过PEP 8初步接触代码风格。
第5章：if Statements（if语句）
条件测试，if、if-else和if-elif-else结构，将条件语句用于列表，以及if语句的风格。
第6章：Dictionaries（字典）
使用键值对，遍历字典，以及列表与字典的相互嵌套。
第7章：User Input and while Loops（用户输入和while循环）
input()函数，使用标志的while循环，break和continue，以及用while循环处理列表和字典。
第8章：Functions（函数）
定义函数，带默认值的位置实参和关键字实参，返回值，传递列表，任意数量的实参，把函数存储在模块中以及各种导入方式。
第9章：Classes（类）
创建类和实例，修改属性，继承与方法重写，将实例用作属性，从模块中导入类，标准库，以及类的编码风格。
第10章：Files and Exceptions（文件和异常）
用pathlib读写文件，用try-except-else处理异常，分析多个文件中的文本，用JSON存储数据，以及重构。
第11章：Testing Your Code（测试代码）
用pip安装pytest，为函数编写能通过和不能通过的测试，各种断言，测试类，以及使用夹具（fixture）。
第12–14章：A Ship That Fires Bullets（会射击的飞船）；Aliens!（外星人！）；Scoring（记分）
受《太空侵略者》启发、基于Pygame的“外星人入侵”项目。读者规划游戏，创建窗口和响应按键的飞船，发射子弹，生成并移动外星舰队，检测碰撞，结束游戏，然后添加Play按钮、逐步加快的速度、记分牌、最高分、等级和剩余飞船数。整个项目中反复练习把代码重构为辅助方法。
第15–17章：Generating Data（生成数据）；Downloading Data（下载数据）；Working with APIs（使用API）
数据可视化项目。第15章用Matplotlib绘图（折线图、散点图、随机游走），并用Plotly模拟掷骰子。第16章读取CSV文件中的天气数据和GeoJSON格式的地震数据，绘制世界地图。第17章用Requests库从GitHub API获取数据，可视化最受欢迎的仓库，并介绍Hacker News的API。
第18–20章：Getting Started with Django（Django入门）；User Accounts（用户账户）；Styling and Deploying an App（设置应用程序的样式并部署）
Web应用项目“学习笔记”（Learning Log）。第18章创建虚拟环境和Django项目，定义模型，使用管理网站，并用模板构建页面。第19章添加用于输入数据的表单、用户注册和登录，并限制每个用户只能访问自己的数据。第20章用Bootstrap美化网站，并借助Git把它部署到Platform.sh托管服务上。
后记与附录A–E
附录涵盖安装与故障排除（附Python关键字和内置函数列表）、文本编辑器和IDE、获取帮助、使用Git进行版本控制，以及部署故障排除。
核心概念
第一部分：基础知识（第1–11章）
- 变量与数据类型：指向字符串、整数、浮点数等值的名字。
- 列表、元组和字典：Python的核心集合类型，以及循环、切片和推导式。
- 控制流：条件测试、if-elif-else结构和while循环。
- 函数与模块：带有灵活参数的可复用代码块，并组织到可导入的文件中。
- 类与继承：把现实世界的事物建模为具有属性和方法的对象。
- 文件、异常与JSON：读写数据、优雅地处理错误，以及在多次运行之间保存数据。
- 自动化测试：用pytest的断言和夹具检验代码。
第二部分：项目（第12–20章）
- 游戏循环与精灵：Pygame游戏的事件驱动结构。
- 数据可视化：用Matplotlib和Plotly把生成的、下载的和来自API的数据绘制成图表和地图。
- Web API：从在线服务请求结构化数据。
- 模型、视图与模板：Django Web应用的结构。
- 用户认证与部署：账户、访问限制，以及把应用发布上线。
评析
优点
- 一本书兼顾基础与项目。 《InfoWorld》的塞尔达尔·耶古拉尔普指出，许多书要么讲Python基础、要么讲项目，而本书两者兼备。三个项目使用真实的库（Pygame、Matplotlib、Plotly、Requests、Django），最终得到一个完整的游戏、交互式图表和一个已部署的网站。
- 持续不断的练习。 详细目录中列出了186道编号练习，每个主要主题之后都有几道，其中许多建立在前面的练习之上（嘉宾名单练习贯穿第3章，横向射击游戏贯穿第12–14章）。
- 及早养成专业习惯。 PEP 8风格指南、重构、pytest测试、虚拟环境和Git都出现在一本面向初学者的书中。错误处理随每项功能一起讲授，而不是留到最后。
- 内容新、支持完善。 第三版更新了语言版本、编辑器和各种库，作者网站提供源代码、速查表、练习答案以及每次印刷的更新说明。
局限
- 是编程实践，而非计算机科学。 本书讲的是如何编写能运行的Python程序，不涉及算法、Python内置类型以外的数据结构、复杂度或计算理论。
- 部署说明容易过时。 第20章把项目部署到Platform.sh。作者网站现在说明，该公司已更名并改变了做法，不再推荐学习者使用，并给出了针对另一家托管服务的替代步骤。读者应以网上版本为准。
- 项目重深度而非广度。 每个项目都深入讲解一个库；想更广泛地了解Python生态系统或学习更高级语言特性的学生，需要进一步阅读。
在课程中的定位
在程序设计入门课程中，本书是最注重动手、以项目为主导的第一本书。艾伦·唐尼的 Think Python 同样使用Python，但把编程当作像计算机科学家一样思考的方式来讲，更关注概念和问题求解，适合既想知道怎么写程序、也想了解程序为何能运行的读者。费莱森等人的 How to Design Programs 使用DrRacket中的教学语言而非主流语言，讲授系统化的设计方法。约翰·古塔格的 Introduction to Computation and Programming Using Python 更深入地探讨计算思维、建模和数据分析，是读完第一部分后很自然的下一步。
艾布尔森和萨斯曼的 Structure and Interpretation of Computer Programs 是研究抽象和解释器的经典之作，克尼汉和里奇的 The C Programming Language 则讲授包括指针和内存在内的C语言；这两本要求更高，适合已有编程经验的学生。常见的路线是先用马瑟斯的书学会语言，再读唐尼或古塔格的书掌握概念，然后在后续课程中转向C或SICP。
如何使用本书
本书适合任何年龄、任何专业的零基础初学者，适合课程教材偏重理论、想多练习动手做东西的学生，也适合想快速上手Python的其他语言程序员。不要求任何编程经验。
- 核心： 按顺序学习第一部分。亲手输入示例代码，在继续之前完成每一道“Try It Yourself”练习。第8–10章最值得花时间；讲测试的第11章即使课程不要求也值得一做。
- 项目： 按兴趣选择。每个项目依赖的是第一部分，而非其他项目。游戏项目教的是类和程序结构，可视化各章适合理科或数据密集型专业的学生，Web项目篇幅最长、难度最大。
- 附录： 把附录A（安装与故障排除）和附录C（获取帮助）放在手边，并用附录D把自己的项目纳入Git版本控制。
下载源代码，并在作者网站上查看与自己手中印次对应的更新说明，尤其是在动手进行第20章的部署之前。读完全书后，独立地对其中一个项目做较大的扩展：设计并调试一个没有指引的程序，正是把书中练习转化为编程能力的关键。