Python物理学高效计算 封面

Python物理学高效计算

评分 3.9
字数
38.5万字
章节数
28
丛书
O'Reilly动物系列(中译本)
ISBN
9787115470782

标签

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

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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

  1. 第1部分 起步
  2. 第1章 命令行简介
  3. 第2章 Python编程起步
  4. 第3章 基本容器
  5. 第4章 流程控制和逻辑运算
  6. 第5章 使用函数
  7. 第6章 类和对象
  8. 第2部分 上手
  9. 第7章 分析和可视化
  10. 第8章 正则表达式
  11. 第9章 NumPy:以数组的形式思考
  12. 第10章 数据存储:文件和HDF5
  13. 第11章 物理中重要的数据结构
  14. 第12章 并行化执行
  15. 第13章 软件部署
  16. 第3部分 完善
  17. 第14章 构建流程和软件
  18. 第15章 本地版本控制
  19. 第16章 远程版本控制
  20. 第17章 调试
  21. 第18章 测试
  22. 第4部分 发布
  23. 第19章 文档
  24. 第20章 出版
  25. 第21章 协作
  26. 第22章 许可证、所有权和版权
  27. 第23章 关于计算物理进一步思考
  28. 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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