單元1：進階資料結構與演算法基礎
複習Python內建資料結構（list、dict、set）的高效操作
- 進階資料結構：堆（heapq）、優先佇列、圖
- 基本演算法：排序（快速排序、合併排序）、搜尋（二分搜尋）
| 課程名稱： | 進階Python程式設計 |
課程英文名稱： | Advanced Python Programming | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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教學目標：
為進階Python程式設計課程設定的教學目標旨在提升學生的高階編程能力，涵蓋以下核心內容：學生將掌握進階資料結構（如堆、圖）與演算法（動態規劃、搜尋），並分析其複雜度；精通物件導向程式設計的進階概念，如繼承、抽象類與設計模式；熟練運用生成器、函數式編程及非同步編程（asyncio）優化程式效能；深入理解模組與套件管理，應用pandas、scikit-learn等庫進行資料分析與機器學習；培養程式碼最佳化（使用cProfile）與單元測試（pytest）能力；最終透過團隊專案（如網頁應用或自動化工具）整合所學，熟悉git協作流程。課程透過作業、專案與測驗評量，結合實作與業界案例，確保學生能將Python應用於實際問題解決。
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教材大網：
單元1：進階資料結構與演算法基礎
複習Python內建資料結構（list、dict、set）的高效操作
- 進階資料結構：堆（heapq）、優先佇列、圖 - 基本演算法：排序（快速排序、合併排序）、搜尋（二分搜尋） 教學參考節數: 4
單元2：進階物件導向程式設計（OOP）
- 進階OOP：繼承、多型、抽象類（abc模組）
- 魔術方法（__str__、__iter__）、屬性管理（@property） - 設計模式：單例模式、工廠模式 教學參考節數: 5
單元3：高效編程技術
- 生成器（yield）與迭代器
- 函數式編程：map、filter、reduce、lambda - 生成式（list/dict/set comprehension）與效能比較 教學參考節數: 4
單元4：多執行緒與非同步編程
- 多執行緒（threading）、多進程（multiprocessing）
- 非同步程式設計（asyncio、事件迴圈） - 並行問題：競爭條件、死結與解決方案 教學參考節數: 5
單元5：模組與套件管理
- 創建與發布套件（setuptools、PyPI）
- 第三方庫：requests、基礎numpy - 虛擬環境（venv）與依賴管理 教學參考節數: 4
單元6：資料分析與視覺化
- 資料清理與分析（pandas）
- 資料視覺化（matplotlib、seaborn） - 基礎統計分析與資料預處理 教學參考節數: 5
單元7：機器學習入門
- 機器學習基礎：監督與非監督學習
- 使用scikit-learn實作模型（線性回歸、決策樹） - 模型評估與超參數調整 教學參考節數: 4
單元8：專案開發與程式碼最佳化
- 專案規劃與版本控制（git、GitHub）
- 程式碼效能分析（cProfile、timeit） - 單元測試（unittest、pytest） - 最終專案：網頁應用（Flask）或自動化工具 教學參考節數: 5
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基本素養能力圖
系科專業能力圖
授課形式分析圖
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