数据科学基础实践教程

本书以数据处理为主线，介绍数据处理的基本原理、常见的算法思想、算法设计的可视化以及编程实现python语言。 全书共13章，主要内容包括数据科学基础实践概论、数据表示、数据计算、数据分析、数据可视化、算法可视化工具、算法设计基础、Excel中的算法、Python程序设计基础、算法在Python中的实现、Word文档处理、Flash动画制作、Xmind思维导图制作。 本书可作为高等学校非计算机专业学习数据科学课程的实践教材,也可以作为读者快速理解数据处理和算法设计与实现的自学参考书。

陈展荣 多年来深入教学一线，主要负责Python语言、数据科学基础、Office实训的教学工作。 多年来一直负责信息技术，大数据方面课程的教学工作。

第 1章 数据科学基础实践概论 1.1　数据科学的基本概念 1.1.1　数据科学的含义 1.1.2　数据的特性 1.1.3　数据价值与数据科学家 1.2　数据科学基础实践内容 1.3　数据科学基础实践的教学目标与要求 1.3.1　教学目标 1.3.2　实验要求 1.3.3　实验要点 第　2章 数据表示 2.1　Excel操作界面与数据处理 2.1.1　窗口与功能介绍 2.1.2　Excel 的工作表、工作组与单元格 2.1.3　Excel的数据类型 2.1.4　数据输入 2.1.5　数据验证 2.2　数据表示基础实验 2.2.1　Excel工作表的建立与数据的输入实验 2.2.2　Excel工作表的建立与图表的基本操作实验 2.2.3　Excel数据的基本操作与数据验证实验 第3章　数据计算 3.1　公式与函数的基本概念 3.1.1　公式的基本操作 3.1.2　数组与数组公式 3.1.3　函数 3.2　公式与函数实验 3.2.1　数据的基本计算应用实验 3.2.2　数据统计实验 3.2.3　数组公式的应用实验 3.2.4　应用数学函数的数据计算实验 3.2.5　日期、逻辑函数的数据计算实验 3.2.6　文本数据的查找与引用和金融财务数据的应用实验 3.2.7　数据库函数的应用实验 3.3　数据计算应用实验 3.3.1　十进制数转换为二进制数实验 3.3.2　十进制正整数转换为其他进制整数 3.3.3　十进制小数转换为其他进制小数 3.3.4　十进制整数转换为其他进制整数原码 3.3.5　十进制整数转换为其他进制整数反码 3.3.6　十进制整数转换为其他进制整数补码 3.3.7　全加器的计算推演 第4章　数据分析 4.1　数据分析的预处理 4.1.1　基本概念 4.1.2　数据采集与清洗实验 4.1.3　数据清洗综合应用实验 4.2　数据分析 4.2.1　基本概念 4.2.2　数据分析实验 4.3　规划求解与最优化方案选择 4.3.1　规划求解的步骤 4.3.2　规划求解最小（大）值实验 第5章　数据可视化 5.1　数据可视化概述 5.2　数据可视化实验 算法篇 第6章　算法可视化工具 6.1　RAPTOR基础 6.1.1　RAPTOR的概念与特点 6.1.2　RAPTOR的操作环境 6.1.3　RAPTOR常量 6.1.4　RAPTOR变量 6.1.5　RAPTOR的输入与输出语句 6.1.6　RAPTOR的数据处理语句 6.1.7　RAPTOR的子过程调用语句 6.1.8　RAPTOR 函数与决策表达式 6.1.9　RAPTOR数组变量 6.2　RAPTOR 入门基础实验 6.2.1　RAPTOR的应用环境实验 6.2.2　RAPTOR的字符变量及字符串变量赋值实验 6.2.3　RAPTOR函数应用实验 6.2.4　RAPTOR数组变量应用实验 第7章　算法设计基础 7.1　算法的三种流程控制结构 7.1.1　算法的基本结构 7.1.2　RAPTOR中的顺序结构算法设计 7.1.3　RAPTOR中的分支结构算法设计 7.1.4　RAPTOR中的循环结构算法设计 7.2　子过程 7.2.1　子过程的创建和调用 7.2.2　子过程的算法设计实验 7.3　迭代（递推）算法 7.3.1　迭代算法思想 7.3.2　斐波那契(Fibonacci)数列与素数问题 7.4　穷举法 7.4.1　穷举法求解的步骤 7.4.2　使用穷举算法求解不定方程 7.5　递归法 7.5.1　递归算法思想 7.5.2　使用递归算法求N! 7.6　排序问题算法 7.6.1　数组与常用的排序算法 7.6.2　排序问题算法设计实验 7.7　查找问题算法 7.7.1　常用的查找算法 7.7.2　查找问题算法设计实验 7.8　数值概率(利用random()函数的仿真)算法 7.8.1　数值概率算法思想 7.8.2　数值概率算法实验 第8章　Excel中的算法推演 8.1　递推计算 8.1.1　递推算法思想 8.1.2　求斐波那契数列第m项的值 8.1.3　求最大公约数 8.1.4　约瑟夫问题 8.2　二分法计算 8.2.1　二分法搜索策略与过程 8.2.2　用二分法求幂 8.3　贪心算法 8.3.1　贪心算法思想 8.3.2　埃及分数 8.4　加密算法 8.4.1　古典加密算法与现代加密算法 8.4.2　文本加密 第9章　Python程序设计基础 9.1　Python编译环境 9.1.1　Python简介 9.1.2　Python环境配置及基本命令实验 9.2　Python基础语法 9.2.1　标识符与Python程序格式 9.2.2　Python基础语法实验 9.3　Python的基本数据类型与计算 9.3.1　Python 基本数据类型 9.3.2　Python 基本运算 9.3.3　Python基本计算实验 9.4　组合数据类型 9.4.1　各种组合数据类型的特点与转换 9.4.2　组合数据类型应用实验 9.5　Python 输入、输出模块及编程方法 9.5.1　Python 输入语句 9.5.2　Python输出语句 9.5.3　Python 编程方法 9.5.4　Python基础编程实验 9.6　Python的控制结构 9.6.1　Python的三种控制结构 9.6.2　Python的控制结构实验 9.7　Python函数 9.7.1　Python的函数定义格式与参数传递 9.7.2　Python函数实验 第　10章 算法在Python中的实现 10.1　RAPTOR算法流程在Python中的实现 10.1.1　子过程的Python编程 10.1.2　递推算法的Python编程 10.1.3　穷举算法的Python编程 10.1.4　递归算法的Python编程 10.1.5　利用random()函数的仿真算法的python编程 10.2　Excel算法在Python中的实现 10.2.1　二分法求幂的Python编程 10.2.2　贪心算法的python编程 10.2.3　文本加密算法的Python编程 10.3　Python访问Excel数据实验 10.3.1　Python访问Excel数据文件操作 10.3.2　Python把数据写入到Excel文件的操作步骤 工具篇 第　11章 Word文档处理 11.1　Word基础操作 11.1.1　Word工作窗口与基本功能简介 11.1.2　文字处理操作实验 11.1.3　Word特殊元素处理—图片、公式及表格实验 11.1.4　word页面布局实验 11.2　长文档编辑 11.2.1　文档格式化 11.2.2　长文档编辑实验 11.3　修订与批注 11.3.1　修订与批注的步骤 11.3.2　批注与修订实验 第　12章 二维动画与Flash制作 12.1　动画与Flash介绍 12.1.1　动画的定义 12.1.2　Flash界面 12.1.3　Flash相关概念 12.1.4　补间动画的种类 12.2　Flash形状补间 12.2.1　Flash形状补间的定义与基本操作 12.2.2　Flash形状补间实验 12.3　Flash动作补间 12.3.1　Flash动作补间的含义 12.3.2　Flash动作补间实验 12.4　Flash动画综合实例 12.4.1　五角星的制作 12.4.2　碧波荡漾的制作 第　13章 Xmind思维导图制作 13.1　Xmind功能介绍 13.2　思维导图设计 13.2.1　思维导图设计步骤 13.2.2　Python基本数据类型导图 13.2.3　思维导图模仿实验 13.2.4　思维导图设计实验 附录A　《数据科学基础实践教程》上机考试样题 附录B　《数据科学基础实践教程》上机实验报告样本 参考文献