01 / 導讀
導讀
引用
Matthes, E. (2022). Python Crash Course: A Hands-On, Project-Based Introduction to Programming (3rd ed.). No Starch Press.
章節概要
第三版分兩部共20章，另有後記和5個附錄，篇幅500多頁。第一部（第1–11章）教授語言本身；第二部（第12–20章）在三個專題中運用所學：一個街機遊戲、一組資料視覺化和一個Web應用程式。每個主題之後都有依章編號的簡短「Try It Yourself」（動手試試看）練習。根據作者對這一版的說明，本書使用Python 3.11，推薦VS Code作為編輯器，以pathlib模組處理檔案，並改用pytest而非標準函式庫的unittest來講測試；各專題使用其所依賴函式庫的最新版本，包括Django 4.1和Bootstrap 5。
第1章：Getting Started（起步）
在Windows、macOS或Linux上安裝Python和VS Code編輯器，執行第一個「hello world」程式，排解安裝問題，以及從終端機執行程式。
第2章：Variables and Simple Data Types（變數與簡單資料型別）
程式執行時發生了什麼事、變數（被解釋為值的標籤）、字串與字串方法（包括新增的移除前綴方法）、整數與浮點數、常數、註解，以及「Python之禪」。每個主題都穿插說明如何避免常見錯誤，本章也展示了Python改良後的錯誤訊息。
第3–4章：Introducing Lists（串列簡介）；Working with Lists（操作串列）
建立、索引、修改和排序串列；接著談for迴圈、避免縮排錯誤、以range()產生數值串列與串列推導式、切片與複製、元組，並透過PEP 8初步接觸程式碼風格。
第5章：if Statements（if陳述式）
條件測試，if、if-else和if-elif-else結構，將條件判斷用於串列，以及if陳述式的風格。
第6章：Dictionaries（字典）
使用鍵值對、走訪字典，以及串列與字典的相互巢狀。
第7章：User Input and while Loops（使用者輸入與while迴圈）
input()函式、使用旗標的while迴圈、break與continue，以及用while迴圈處理串列和字典。
第8章：Functions（函式）
定義函式、帶預設值的位置引數與關鍵字引數、回傳值、傳遞串列、任意數量的引數、把函式存放在模組中，以及各種匯入方式。
第9章：Classes（類別）
建立類別與實例、修改屬性、繼承與覆寫方法、將實例作為屬性、從模組匯入類別、標準函式庫，以及類別的撰寫風格。
第10章：Files and Exceptions（檔案與例外）
以pathlib讀寫檔案、以try-except-else處理例外、分析多個檔案中的文字、以JSON儲存資料，以及重構。
第11章：Testing Your Code（測試程式碼）
以pip安裝pytest、為函式撰寫會通過與不會通過的測試、各種斷言、測試類別，以及使用fixture。
第12–14章：A Ship That Fires Bullets（會發射子彈的太空船）；Aliens!（外星人！）；Scoring（計分）
受《太空侵略者》啟發、以Pygame製作的「外星人入侵」專題。讀者規劃遊戲，建立視窗與會回應按鍵的太空船，發射子彈，產生並移動外星艦隊，偵測碰撞，結束遊戲，接著加入Play按鈕、逐漸加快的速度、計分板、最高分、等級與剩餘太空船數。整個專題中反覆練習把程式碼重構為輔助方法。
第15–17章：Generating Data（產生資料）；Downloading Data（下載資料）；Working with APIs（使用API）
資料視覺化專題。第15章以Matplotlib繪圖（折線圖、散布圖、隨機漫步），並以Plotly模擬擲骰子。第16章讀取CSV檔中的天氣資料與GeoJSON格式的地震資料，繪製世界地圖。第17章以Requests函式庫從GitHub API取得資料，視覺化最受歡迎的儲存庫，並介紹Hacker News的API。
第18–20章：Getting Started with Django（Django入門）；User Accounts（使用者帳號）；Styling and Deploying an App（美化並部署應用程式）
Web應用程式專題「學習日誌」（Learning Log）。第18章建立虛擬環境與Django專案，定義模型，使用管理網站，並以模板建構頁面。第19章加入輸入資料用的表單、使用者註冊與登入，並限制每位使用者只能存取自己的資料。第20章以Bootstrap美化網站，並透過Git部署到Platform.sh託管服務。
後記與附錄A–E
附錄涵蓋安裝與疑難排解（附Python關鍵字與內建函式列表）、文字編輯器與IDE、尋求協助、使用Git進行版本控制，以及部署的疑難排解。
核心概念
第一部：基礎（第1–11章）
- 變數與資料型別：指向字串、整數、浮點數等值的名稱。
- 串列、元組與字典：Python的核心集合型別，以及迴圈、切片與推導式。
- 控制流程：條件測試、if-elif-else結構與while迴圈。
- 函式與模組：帶有彈性參數的可重複使用程式碼區塊，並整理成可匯入的檔案。
- 類別與繼承：把真實世界的事物建模為具有屬性和方法的物件。
- 檔案、例外與JSON：讀寫資料、妥善處理錯誤，以及在多次執行之間保存資料。
- 自動化測試：以pytest的斷言與fixture檢驗程式碼。
第二部：專題（第12–20章）
- 遊戲迴圈與精靈：Pygame遊戲的事件驅動結構。
- 資料視覺化：以Matplotlib和Plotly把產生的、下載的和來自API的資料繪製成圖表與地圖。
- Web API：向線上服務請求結構化資料。
- 模型、視圖與模板：Django Web應用程式的結構。
- 使用者驗證與部署：帳號、存取限制，以及把應用程式發布上線。
評析
優點
- 一本書兼顧基礎與專題。 《InfoWorld》的塞達爾·耶古拉爾普指出，許多書不是只講Python基礎、就是只講專題，而本書兩者兼備。三個專題使用真實的函式庫（Pygame、Matplotlib、Plotly、Requests、Django），最後完成一個遊戲、互動式圖表和一個已部署的網站。
- 持續不斷的練習。 詳細目錄列出186道編號練習，每個主要主題之後都有幾道，其中許多建立在先前的練習上（賓客名單練習貫穿第3章，橫向射擊遊戲貫穿第12–14章）。
- 及早養成專業習慣。 PEP 8風格指南、重構、pytest測試、虛擬環境和Git，都出現在一本給初學者的書中。錯誤處理隨著每項功能一起教授，而不是留到最後。
- 內容新、支援完善。 第三版更新了語言版本、編輯器和各種函式庫，作者網站提供原始碼、速查表、練習解答，以及每一刷的更新說明。
局限
- 是程式設計實務，而非資訊科學。 本書教的是如何寫出能執行的Python程式，不涉及演算法、Python內建型別以外的資料結構、複雜度或計算理論。
- 部署說明容易過時。 第20章把專題部署到Platform.sh。作者網站現在說明，該公司已更名並改變做法，不再推薦學習者使用，並提供針對另一家託管服務的替代步驟。讀者應以線上版本為準。
- 專題重深度而非廣度。 每個專題都深入介紹一個函式庫；想更廣泛了解Python生態系或學習更進階語言特性的學生，需要延伸閱讀。
在課程中的定位
在程式設計入門課程中，本書是最注重動手、以專題為主導的第一本書。艾倫·唐尼的 Think Python 同樣使用Python，但把程式設計當作像資訊科學家一樣思考的方式來教，更重視概念和問題解決，適合既想知道怎麼寫程式、也想了解程式為何能運作的讀者。費萊森等人的 How to Design Programs 使用DrRacket中的教學語言而非主流語言，教授有系統的設計方法。約翰·古塔格的 Introduction to Computation and Programming Using Python 更深入探討計算思維、建模與資料分析，是讀完第一部之後很自然的下一步。
艾伯森和蘇斯曼的 Structure and Interpretation of Computer Programs 是探討抽象與直譯器的經典，柯尼漢和里奇的 The C Programming Language 則教授包括指標與記憶體在內的C語言；這兩本要求較高，適合已有程式設計經驗的學生。常見的路線是先用馬瑟斯的書學會語言，再讀唐尼或古塔格的書掌握概念，之後在後續課程中轉向C或SICP。
如何使用本書
本書適合任何年齡、任何科系的零基礎初學者，適合課程教材偏重理論、想多練習動手做東西的學生，也適合想快速上手Python的其他語言程式設計師。不要求任何程式設計經驗。
- 核心： 依序學習第一部。親手輸入範例程式碼，並在繼續之前完成每一道「Try It Yourself」練習。第8–10章最值得花時間；談測試的第11章即使課程不要求也值得一做。
- 專題： 依興趣選擇。每個專題依賴的是第一部，而非其他專題。遊戲專題教的是類別與程式結構，視覺化各章適合理科或資料密集型科系的學生，Web專題篇幅最長、難度最高。
- 附錄： 把附錄A（安裝與疑難排解）和附錄C（尋求協助）放在手邊，並用附錄D把自己的專題納入Git版本控制。
下載原始碼，並在作者網站上查看與自己手上那一刷對應的更新說明，尤其是在動手進行第20章的部署之前。讀完全書後，獨立把其中一個專題大幅擴充：設計並除錯一個沒有指引的程式，正是把書中練習轉化為程式設計能力的關鍵。