出版社：人民邮电出版社

ISBN：9787115470782

版次：1

商品编码：12288061

品牌：异步图书

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：454

正文语种：中文

本书介绍了如何通过Python自动化地完成物理领域方面的研究。全书共分为4个部分，以Python代码为示例向读者介绍了如何用Python解决物理项目中出现的各种问题。第 1部分（第 1~6章）：起步，介绍Python的基本知识，如命令行、数据容器、类和对象等。第 2部分（第7~13章）：上手，主要介绍正则表达式、数据可视化、存储数据等实用知识。第3部分（第 14~18章）：完善，介绍如何构建流程和软体、版本控制、调试和控制代码等。第4部分（第 19~23章）：发布，介绍如何为代码生成文档、如何提高协作效率和软体许可证以及着作权的相关知识等。

第 一部分 起步

第 1章 命令行简介 3

1．1 Shell概览 3

1．1．1 Shell是 一 款编程

语言 4

1．1．2 路径和pwd 5

1．1．3 主目录（~） 7

1．1．4 列出内容（ls） 8

1．1．5 更改目录（cd） 9

1．1．6 查看档案内容（head

和tail命令） 12

1．2 操作档案和目录 12

1．2．1 创建档案（nano、emacs、

vi、cat、>、

touch） 12

1．2．2 複製和重命名档案

（cp和mv） 17

1．2．3 创建目录

（mkdir） 18

1．2．4 删除档案和目录

（rm） 19

1．2．5 标誌和通配符 21

1．3 获取帮助 22

1．3．1 阅读程式手册

（man） 22

1．3．2 找到正确的

工具（apropos） 24

1．3．3 用重定向和管道组合

多个实用程式

（>、>>、|） 25

1．4 许可权和共享 26

1．4．1 查看许可权（ls –l） 27

1．4．2 设定所有权 28

1．4．3 设定许可权

（chmod） 29

1．4．4 创建连结（ln） 29

1．4．5 连线其他计算机

（ssh和scp） 30

1．5 环境 31

1．5．1 保存环境变数

（．bashrc） 33

1．5．2 运行程式

（PATH） 34

1．5．3 别名命令

（alias） 35

1．6 使用bash编写脚本 36

1．7 本章小结 38

第 2章 Python编程起步 39

2．1 运行Python 40

2．2 注释 41

2．3 变数 42

2．4 特殊变数 44

2．4．1 布尔值 44

2．4．2 None不是0！ 45

2．4．3 NotImplemented

不是None！ 45

2．5 操作符 45

2．6 字元串 49

2．6．1 字元串索引 50

2．6．2 字元串连线 52

2．6．3 字元串字面值 53

2．6．4 字元串方法 55

2．7 模组 56

2．7．1 导入模组 56

2．7．2 从模组中导入

变数 57

2．7．3 别名导入 58

2．7．4 导入变数别名 58

2．7．5 包 59

2．7．6 标準库和Python

生态系统 61

2．8 本章小结 62

第3章 基本容器 63

3．1 列表 64

3．2 元组 68

3．3 集合 69

3．4 字典 71

3．5 本章小结 73

第4章 流程控制和逻辑运算 75

4．1 条件语句 75

4．1．1 if-else语句 78

4．1．2 if-elif-else语句 79

4．1．3 if-else表达式 80

4．2 异常 80

4．2．1 抛出异常 81

4．3 循环 83

4．3．1 while循环 83

4．3．2 for循环 85

4．3．3 解析式 87

4．4 本章小结 90

第5章 使用函式 91

5．1 Python中的函式 91

5．2 关键字参数 94

5．3 变长参数 96

5．4 多返回值 98

5．5 作用域 99

5．6 递归 102

5．7 lambda 103

5．8 生成器 104

5．9 装饰器 107

5．10 本章小结 110

第6章 类和对象 112

6．1 面向对象 112

6．2 对象 113

6．3 类 117

6．3．1 类变数 118

6．3．2 实例变数 120

6．3．3 构造器 121

6．3．4 方法 123

6．3．5 静态方法 126

6．3．6 鸭子类型 127

6．3．7 多态 128

6．4 装饰器和元类 132

6．5 本章小结 134

第 2部分 上手

第7章 分析和可视化 139

7．1 準备数据 139

7．1．1 实验数据 143

7．1．2 模拟数据 144

7．1．3 元数据 145

7．2 载入数据 145

7．2．1 NumPy 146

7．2．2 PyTables 147

7．2．3 Pandas 147

7．2．4 Blaze 148

7．3 清理和改写数据 149

7．4 分析 153

7．4．1 模型驱动的分析 154

7．4．2 数据驱动的分析 155

7．5 可视化 156

7．5．1 可视化工具 157

7．5．2 gnuplot 158

7．5．3 matplotlib 160

7．5．4 Bokeh 165

7．5．5 Inkscape 167

7．6 本章小结 167

第8章 正则表达式 169

8．1 示例：杂乱的磁性 170

8．2 命令行中的元字元 171

8．2．1 用简单的模式

列出档案 172

8．2．2 根据模式全局查找

档案名称（find） 173

8．3 grep、sed、awk 179

8．4 在档案中查找模式

（grep） 179

8．5 在档案中查找和替换

（sed） 181

8．5．1 查找和替换複杂

模式 183

8．5．2 sed额外内容 184

8．6 处理数据列（awk） 186

8．7 Python正则表达式 188

8．8 本章小结 190

第9章 NumPy：以数组的形式

思考 192

9．1 数组 193

9．2 dtype 195

9．3 切片和视图 198

9．4 算术和广播 200

9．5 花式索引 204

9．6 掩模 206

9．7 结构数组 209

9．8 通用函式 211

9．9 其他有用的函式 213

9．10 本章小结 215

第 10章 数据存储：档案和

HDF5 216

10．1 Python中的档案 217

10．2 关于计算机架构的一些说明 221

10．3 HDF5中的重要思想 223

10．4 档案处理 225

10．5 层次布局 227

10．6 分块 229

10．7 核内和核外操作 233

10．7．1 核内 233

10．7．2 核外 234

10．8 查询 235

10．9 压缩 236

10．10 HDF5工具 237

10．11 本章小结 239

第 11章 物理中重要的数据

结构 240

11．1 散列表 240

11．1．1 调整大小 242

11．1．2 冲突 243

11．2 数据框 245

11．2．1 Series 246

11．2．2 DataFrame结构 247

11．3 B数 250

11．4 k-d树 252

11．5 本章小结 256

第 12章 并行化执行 258

12．1 规模和扩展能力 259

12．2 问题分类 261

12．3 示例：N体问题 262

12．4 非并行 263

12．5 执行绪 267

12．6 多处理 273

12．7 MPI 276

12．8 本章小结 281

第 13章 软体部署 283

13．1 部署软体本身 284

13．1．1 pip 285

13．1．2 Conda 289

13．1．3 虚拟机 292

13．1．4 Docker 293

13．2 部署到云端 297

13．3 在超算上部署 299

13．4 本章小结 300

第3部分 完善

第 14章 构建流程和软体 305

14．1 make 306

14．1．1 运行make 308

14．1．2 makefile 308

14．1．3 目标 309

14．1．4 特殊目标 311

14．2 构建和运行软体 312

14．2．1 Makefile配置 313

14．2．2 编译 316

14．3 安装 316

14．4 本章小结 317

第 15章 本地版本控制 318

15．1 什幺是版本控制 318

15．1．1 计算物理中的

实验室笔记本 319

15．1．2 版本控制工具的

类型 320

15．2 Git起步 320

15．2．1 安装Git 321

15．2．2 获取帮助 321

15．2．3 控制Git的行为

（git config） 322

15．3 使用Git进行本地版本

控制 323

15．3．1 创建本地库

（git init） 323

15．3．2 暂存档案 325

15．3．3 检查本地副本的状态

（git status） 326

15．3．4 保存快照

(git commit) 326

15．3．5 git log：查看

历史 329

15．3．6 查看改动

（git diff） 329

15．3．7 取消暂存或回滚档案
（git reset） 330

15．3．8 丢弃提交

（git revert） 331

15．3．9 列出、创建、删除分

支（git branch） 332

15．3．10 切换分支

（git checkout） 334

15．3．11 合併分支

（git merge） 334

15．3．12 处理冲突 336

15．4 本章小结 336

第 16章 远程版本控制 337

16．1 代码託管（github．com） 337

16．2 在GitHub上创建

代码库 339

16．3 声明远程库

（git remote） 339

16．4 向远程库传送提交

（git push） 340

16．5 下载代码库

（git clone） 341

16．6 从远程库获取内容

（git fetch） 344

16．7 合併远程库的内容

（git merge） 345

16．8 Pull等于Fetch加Merge

(git pull) 345

16．9 冲突 346

16．10 解决冲突 347

16．11 本章小结 348

第 17章 调试 350

17．1 遇到一个bug 351

17．2 print语句 352

17．3 互动式调试 354

17．4 在Pythong中调试

（pdb） 355

17．4．1 设定跟蹤点 356

17．4．2 步进 357

17．4．3 查询变数 358

17．4．4 设定状态 358

17．4．5 运行函式和

方法 359

17．4．6 继续执行 359

17．4．7 断点 360

17．5 剖析 360

17．5．1 使用pstats查看

剖析档案 361

17．5．2 可视化查看剖析

信息 361

17．5．3 使用Kernprof剖析

代码 364

17．6 linting 365

17．7 本章小结 366

第 18章 测试 368

18．1 为什幺要做测试 369

18．2 什幺时候写测试 369

18．3 在哪里编写测试 370

18．4 如何测试？测试哪些

内容 370

18．5 运行测试 373

18．6 边界情形 374

18．7 单元测试 376

18．8 集成测试 378

18．9 回归测试 380

18．10 测试生成器 380

18．11 测试覆盖 382

18．12 测试驱动开发 383

18．13 本章小结 386

第4部分 发布

第 19章 文档 389

19．1 为什幺文档很重要 389

19．1．1 文档非常有价值 390

19．1．2 编写文档比想像的

要简单 390

19．2 文档类型 391

19．2．1 理论手册 391

19．2．2 用户和开 发 者

指南 392

19．2．3 readme档案 392

19．2．4 注释 393

19．2．5 自文档代码 395

19．2．6 文档字元串 396

19．3 自动化 397

19．4 本章小结 401

第 20章 出版 402

20．1 文档处理 403

20．1．1 格式和内容

分离 403

20．1．2 跟蹤改动 404

20．2 文本编辑器 404

20．3 标记语言 405

20．3．1 LaTeX 406

20．3．2 参考文献 416

20．4 本章小结 419

第 21章 协作 421

21．1 任务单系统 422

21．1．1 工作流程概览 422

21．1．2 创建问题 424

21．1．3 分配问题 425

21．1．4 讨论问题 426

21．1．5 关闭问题 427

21．2 拉取请求和代码审查 427

21．2．1 提交拉取请求 428

21．2．2 审查合併请求 428

21．2．3 合併拉取请求 429

21．3 本章小结 429

第 22章 许可证、所有权和

着作权 430

22．1 哪些内容可赋予着作权 431

22．2 首 次发布权 431

22．3 什幺是公共领域 432

22．4 选择一个软体许可证 432

22．5 伯克利软体发布

许可证（BSD） 434

22．6 GNU General Public

License (GPL) 436

22．7 知识共享（CC） 437

22．8 其他许可证 438

22．9 更换许可证 440

22．10 着作权不是一切 441

22．11 本章小结 442

第 23章 关于计算物理进一步

思考 443

术语 447