Python 學習課程
導論：以 Python 攀登 APCS 之梯
歡迎來到 APCS Python 摩天大樓學習平台！
本課程的核心理念是「規格驅動開發」（Spec-driven development），旨在為有志於在大學程式設計先修檢測（APCS）中取得優異成績的學習者，提供一套精準、高效的 Python 學習路徑。
我們將 APCS 官方的評量架構與級分要求視為最終的「產品規格書」，並以此為藍圖，逆向工程設計出每一個學習單元。課程的目標不僅是教授 Python 語法，更是培養一種以終為始、高度對應檢測需求的解題思維。
🏢 摩天大樓學習比喻
為此，我們引入「摩天大樓」的學習比喻，將 APCS 的五個級分目標，類比為建造一棟從穩固地基到豪華頂層的建築工程：
🏗️ 地基（1-2 級分）
此階段專注於 Python 的基礎語法、控制流程與基礎資料結構。如同建築的地基，任何在此處的瑕疵都將危及整棟建築的穩定性。我們將確保學習者對變數、條件判斷、迴圈及一維陣列有著紮實且深刻的理解。
對應模組：模組一 - 奠定基石
🏢 核心結構（3 級分）
在穩固的地基之上，我們開始建構大樓的主體。這包括更複雜的資料處理能力，如字串操作、二維陣列應用，以及透過函式實現的程式模組化。這使得程式碼不再是零散的腳本，而是有組織、可維護的工程結構。
對應模組：模組二 - 構築核心結構
🚀 高速電梯（4 級分）
為了快速抵達高樓層，普通樓梯已不敷使用。此階段將安裝「高速電梯」——也就是關鍵的資料結構（如堆疊、佇列）與核心演算法（如遞迴、二分搜尋）。這些工具能讓程式的執行效率產生質的飛躍，是解決複雜問題、突破中階瓶頸的關鍵。
對應模組：模組三 - 安裝高速電梯
🏆 豪華頂層（5 級分）
頂層代表著對演算法的最高掌握度。學習者將在此探索解決頂尖難題的設計模式，包括圖論、動態規劃與貪心法則。掌握這些，意味著你擁有了俯瞰整個電腦科學問題景觀的視野。
對應模組：模組四 - 封頂豪華頂層
⚡ Python 的性能悖論
然而，選擇 Python 這條路徑，我們必須正視其「性能悖論」。
Python 以其優雅的語法和高度的開發效率著稱，是學習程式設計的絕佳語言。但與此同時，其執行速度相較於 C++ 等編譯語言較慢，這在 APCS 嚴格的時間限制（通常為 1 秒）下，可能成為致命傷。
因此，本課程從一開始就將「撰寫高效能的 Python 程式碼」視為一項不可或缺的核心技能，而非事後的「優化選項」。
性能優先原則
我們將從最基礎的 I/O 操作開始，灌輸性能優先的思維，確保學習者建造的不是一座華而不實的沙堡，而是一座能夠抵禦時間考驗的鋼筋混凝土摩天大樓。
📚 課程結構
每個學習單元都遵循統一的結構，確保學習效果：
- 主題介紹：說明本單元的學習目標與重要性
- 概念基礎：深入講解核心概念與原理
- Python 實踐：展示實際的程式碼實作與技巧
- APCS 策略與應用：說明如何在考試中應用
- 範例程式與解說：提供完整的程式碼範例
- Quiz：即時測驗檢驗學習成效
- 推薦習題：提供對應的練習題目連結
🎯 學習建議
學習順序
- 按序學習：請依照模組一到模組四的順序學習，不要跳過任何單元
- 動手實作：看懂和會寫是兩回事，務必親自動手撰寫每一個範例
- 完成習題：每個單元的推薦習題都要完成，這是檢驗學習成效的最佳方式
- 理解原理：不要只是背誦程式碼，要理解背後的原理與設計思維
時間規劃
| 目標級分 | 建議學習時間 | 學習模組 |
|---|---|---|
| 1-2 級分 | 4-6 週 | 模組一 |
| 3 級分 | 8-10 週 | 模組一 + 模組二 |
| 4 級分 | 12-16 週 | 模組一 + 模組二 + 模組三 |
| 5 級分 | 20-24 週 | 完整四個模組 |
學習提示
這些時間是建議值，實際所需時間會因個人基礎與投入程度而異。重要的是確保每個概念都真正理解，而非趕進度。
🚀 開始學習
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