前言
数学是人类文化的重要组成部分，它映射着科技的进步，数学可以帮助我们更好地认识世界，利用数学计算可以有效地分析和解决生活中的各种问题。计算机是现代科技发展重要的里程碑，程序设计则为数学计算插上了有力的翅膀。同样，计算机编程技术，包括前沿的人工智能技术，其背后往往都蕴含着数学的影子。所以，数学计算与程序设计本就是密不可分、相辅相成的。
说到数学与编程，大多都是谈数学对编程的重要性，因为编程中算法的核心就是数学，学好数学更容易接受编程知识。但实际上两者是相融相通的，学好了编程对学习数学也大有帮助。例如，对于许多中学生来说，数学概念太抽象，我们可以通过编程将抽象的数学概念转换为看得见的图、会动的画，同时，数学的真正难点在于推理的逻辑思维，编程启发的就是学生的这种潜能。
本书正是基于这样的初衷，力求通过精选的10个典型案例，将数学问题与编程计算有机结合，让读者在解决数学问题中锻炼计算思维，从抽象的问题中找出具体的路径，同时在编程中体会数学之美，感受利用编程解决数学问题的力量。
本书案例丰富，趣味性强，讲解浅显易懂，案例思路清晰，每个案例都有问题情境引入、问题分析、算法设计、编程实现和拓展训练等内容，能够激发读者的学习兴趣，对所学知识更容易理解和掌握，锻炼利用编程解决实际问题的思维方法和能力。本书编程部分基于Python语言来实现。Python作为一种解释型的编程语言，具有简洁、易读、灵活和可扩展等特点，深受广大程序设计爱好者的追捧。
全书共10章，主要内容如下。
第1章为数字进制，通过有趣的“数字心灵感应”游戏，理解计算机中非常重要的二进制数字编码。
第2章为几何图形，利用Python语言中的绘图库来绘制丰富的几何图形，在绘画的过程中进一步理解几何图形中的边角数量和关系。
第3章为圆周率，神秘的圆周率可以轻松利用计算机程序模拟经典的投针实验计算出来，同时深刻体会计算思维中抽象和转化的思想。
第4章为概率，通过抽奖游戏中的概率问题理解频率与概率的关系，并通过编程模拟计算事件发生的概率。
第5章为物体的抛物线运动，通过绘制飞机空投救灾物资的动画，加深对抛物线的理解和应用能力。
第6章为一元一次函数图像，以沙尘暴预测分析为背景，讨论一元一次函数的编程实现，以及绘制函数图形。
第7章为三角函数，通过编程实现一个实时动态的时钟，学会用三角函数相关知识计算指针的旋转角度等，理解三角函数在数学中的重要作用。
第8章为函数与曲线，编程绘制美丽的科赫雪花曲线，探究分形结构的规律特点和绘制方法，体会递归算法的思想原理。
第9章为数学游戏，通过报数游戏和奖品购买问题理解解析算法和枚举算法，感受计算机在计算方面的速度优势。
第10章为统计图表，以学生成绩统计分析为背景，学习用Python制作统计图表的方法，进一步体会各类图表的特点。

编者
2023年7月