C00 / foundation

编程与科学计算基础

编程与科学计算基础围绕第一编 程序与数据、第二编 科学编程、第三编 工程基础与综合复习建立连续章节顺序。

结构
3 Parts · 6
适合读者
适合开始系统学习数学、物理或计算基础的读者。
正文状态
0 章已有正文,6 章已规划
开始本册

BEFORE READING

先修与记号

本册对象

建立程序设计、数据表示、数值实验和可复现计算的基本能力。

先修教材

符号约定

  • 本册在首次使用时定义编程与科学计算基础专用符号,并区分标量、向量、算子与单位。
  • 同一符号出现多种约定时明确命名空间、假设和适用章节。

COMPLETE CONTENTS

完整目录

PART 01

第一编 程序与数据

第一编 程序与数据组织程序、类型、控制流与函数、集合数据、文件与错误处理,形成连续的学习单元。

  1. 01

    程序、类型、控制流与函数

    本章研究程序、类型、控制流与函数。内容依次处理程序的值、类型与表达式求值规则、条件分支、循环控制流不变量与终止条件、函数参数、返回值与作用域中的状态。

    计划章节
  2. 02

    集合数据、文件与错误处理

    本章研究集合数据、文件与错误处理。内容依次处理列表、映射与集合的访问和更新成本、文本、CSV 与二进制文件的流式读写、异常传播、资源释放与损坏输入恢复。

    计划章节
PART 02

第二编 科学编程

第二编 科学编程组织数组、向量化与数值精度、数据可视化与计算实验,形成连续的学习单元。

  1. 03

    数组、向量化与数值精度

    本章研究数组、向量化与数值精度。内容依次处理数组形状、广播规则与内存布局、向量化归约、索引切片与临时分配、浮点舍入、消去误差与精度诊断。

    计划章节
  2. 04

    数据可视化与计算实验

    本章研究数据可视化与计算实验。内容依次处理变量类型到位置、尺度与图形标记的映射、坐标轴、归一化与不确定性编码、参数扫描、对照运行与图表结果复核。

    计划章节
PART 03

第三编 工程基础与综合复习

第三编 工程基础与综合复习组织测试、版本控制与环境管理、编程与科学计算综合项目,形成连续的学习单元。

  1. 05

    测试、版本控制与环境管理

    本章研究测试、版本控制与环境管理。内容依次处理单元测试、性质测试与数值容差、提交历史、分支合并与冲突消解、依赖锁定、环境隔离与可复现入口。

    计划章节
  2. 06

    编程与科学计算综合项目

    本章研究编程与科学计算综合项目。内容依次处理数据读取、计算内核与输出接口的模块拆分、从基准样例到边界输入的测试矩阵、环境清单、版本快照与实验报告交付。

    计划章节

综合练习计划

  • 每章安排定义辨析、推导计算和结果核验练习。
  • 本册末章安排跨 Part 综合题,并保留可复算的解题检查点。

参考资料计划

  • TODO:为《编程与科学计算基础》逐项核验权威教材、课程页面或原始论文后登记资源 ID。

修订状态

课程 Schema v1。目录与章节位置已登记;参考资料需逐项核验后进入正式正文。

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