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内容简介
本书是 O'Reilly 面向计算物理研究者的实践指南,中文版由人民邮电出版社“异步图书”系列引进,孙波翔翻译。全书以四位一体的结构,把“会写物理公式”与“会写可维护的科研代码”之间的落差补齐:第一部分“起步”(第1~6章)从命令行、Python 编程基础、基本容器讲起,依次介绍流程控制与逻辑运算、函数、类和对象,帮助没有编程背景的物理专业读者建立语言根基;第二部分“上手”(第7~13章)进入真实科研场景,涵盖分析与可视化、正则表达式、NumPy 数组思维、用普通文件与 HDF5 存储数据、散列表与 k-d 树等物理中常用的数据结构、线程与多进程及 MPI 并行化、以及 pip、Conda、虚拟机与 Docker 等软件部署手段;第三部分“完善”(第14~18章)重点转向工程素养,讲解 make 等构建流程、本地与远程版本控制、调试与测试;第四部分“发布”(第19~23章)讨论代码文档生成、研究结果出版、协作方式、许可证与版权,以及关于计算物理的进一步思考。全书共 23 章并附术语表,用物理项目中的实例贯穿讲解,强调以自动化方式替代重复的手工计算与数据搬运。
编辑推荐
许多物理研究者其实同时兼任“软件开发者”:要处理上万行实验数据、要跑仿真、要把结果给别人复现。但物理系的训练很少系统教这些,于是代码写成一次性脚本、数据散落各处、结果难以复现,成为普遍痛点。这本书正是补这一课。两位作者都是核工程博士、长期活跃于科研软件社区,写法不是泛泛的编程入门,而是围绕物理项目的完整生命周期来组织:先打好语言基础,再学会用 NumPy 和 HDF5 处理大规模数据、用并行化加速计算,进而用版本控制、测试与调试把“能跑的代码”变成“可信的代码”,最后还讲到文档、出版、协作和开源许可证这些常被忽视的环节。作为 O'Reilly 动物书系列的中译本,它的知识点排布清晰,每一部分都可以独立参考。对于希望摆脱手工 Excel 循环、走向规范化科研工作流的读者,这种“从命令行一直讲到许可证”的全景视角,比零散的教程更有价值。
适合谁读
适合
- 物理、核工程、天文等专业的研究生与科研人员,需要把计算流程自动化
- 已有若干 Python 基础,想让科研代码更规范、可复用、可复现的读者
- 理工科高年级本科生,准备进入需要编程的科研课题或毕业设计
- 计算科学与科学计算方向的教学人员,可用作实践课程参考书
不适合
- 完全没有编程经验的零基础读者,直接阅读会显得跨度偏大
- 想系统学习物理理论(如量子力学、统计力学)推导的读者,本书不讲物理理论
- 只关心 Web 开发或业务后端开发的 Python 学习者
- 希望找深度学习框架实战案例的读者,本书侧重科研软件开发流程
阅读建议
- 按四部分顺序通读,但第1部分若已熟悉可快速浏览,把时间留给第9~12章的数据与并行部分
- 边读边把自己的研究代码放进去改造:先用 NumPy 重写数据循环,再补上版本控制与测试
- 第14章以后的工程内容不必等到学完再实践,可在自己的小项目里立刻使用 Git 与 pytest
- 配套官方代码示例动手运行,注意书中基于较早期 Python 生态,部分工具版本需按当前文档调整
出版社简介
人民邮电出版社
中国 · 成立于 1953 年
人民邮电出版社以科技、计算机与信息通信类图书见长,并由此延伸至摄影、艺术、软件学习与励志成长等门类,形成较为多元的出版方向。库内图书既涵盖《重构与模式(修订版)》《华为交换机学习指南(第二版)》等计算机与通信技术读物,也收录《小王子(中英法彩绘典藏纪念版)》《了不起的盖茨比》《假如给我三天光明》等双语典藏类作品;《北京十年:1980-1990》与《鬼刀 WLOP个人插画作品集》则体现其在摄影与艺术领域的布局。作者资源包括安东尼·圣埃克苏佩里、海伦·凯勒、Joshua Kerievsky、王达、张兆增与WLOP等。
目录
- 第1部分 起步
- 第1章 命令行简介
- 第2章 Python编程起步
- 第3章 基本容器
- 第4章 流程控制和逻辑运算
- 第5章 使用函数
- 第6章 类和对象
- 第2部分 上手
- 第7章 分析和可视化
- 第8章 正则表达式
- 第9章 NumPy:以数组的形式思考
- 第10章 数据存储:文件和HDF5
- 第11章 物理中重要的数据结构
- 第12章 并行化执行
- 第13章 软件部署
- 第3部分 完善
- 第14章 构建流程和软件
- 第15章 本地版本控制
- 第16章 远程版本控制
- 第17章 调试
- 第18章 测试
- 第4部分 发布
- 第19章 文档
- 第20章 出版
- 第21章 协作
- 第22章 许可证、所有权和版权
- 第23章 关于计算物理进一步思考
- 术语
常见问题
这本书的中文版是谁翻译的,是哪家出版社出的?
中文版由孙波翔翻译,人民邮电出版社于2018年2月出版,属于“异步图书”品牌,同时归入 O'Reilly 动物系列中译本,书号 ISBN 9787115470782,全书共454页。
这本书需要先学完 Python 才能读吗?
不必。第1部分从命令行和 Python 基础讲起,涵盖基本容器、流程控制、函数和类与对象,零基础读者可以跟着入门;但后半部分涉及 NumPy、HDF5 和并行计算,有一定编程经验会读得更顺。
它是讲物理理论的,还是讲编程的?
核心是讲编程与科研软件工程,物理只是应用背景。书中不推导物理定律,而是教你如何用 Python 收集和分析数据、构建可维护的软件、并发布结果。
书里讲的工具现在还能用吗?
书中涉及的 pip、Conda、Docker、Git、HDF5、NumPy 等至今仍是主流,只是具体版本和命令细节可能更新。遇到差异时以官方最新文档为准,整体方法论依然适用。
这本书适合当教材用于课程吗?
可以作为计算物理或科研编程实践课的参考书。全书四大板块结构清晰,共23章,便于按周拆分讲授,并配有术语表方便复习。
读者评论
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