本書是國家精品課程“大學(xué)計算機(jī)”系列課程“程序設(shè)計”的主教材。本書以快速掌握程序設(shè)計思想為主線，采用“核心語法為先導(dǎo)，經(jīng)典案例為依托，實踐應(yīng)用為目的”的內(nèi)容組織方式，以大量程序案例為抓手，突出程序設(shè)計與應(yīng)用實踐的關(guān)聯(lián)性，促進(jìn)計算思維能力培養(yǎng)，提升大學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。本書內(nèi)容基于Python 3.8版本，共9章，從基礎(chǔ)技能、實踐應(yīng)用兩個層面展開。基礎(chǔ)技能部分包含6章：Python語言概述、Python語言基礎(chǔ)、程序基本控制結(jié)構(gòu)、函數(shù)的使用、文件讀寫與管理、Python面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。實踐應(yīng)用部分包含3章：數(shù)據(jù)分析與可視化處理、Pillow圖像處理與Turtle繪圖、網(wǎng)頁信息獲取。本書體系完整、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、注重應(yīng)用、強(qiáng)調(diào)實踐，可作為高等學(xué)校程序設(shè)計課程的教材，也可作為全國計算機(jī)等級考試二級Python語言的培訓(xùn)或自學(xué)教材。為方便教學(xué)，本書配有電子課件及習(xí)題答案，并提供本書所有案例源代碼，任課教師可登錄華信教育資源網(wǎng)（www.hxedu.com.cn）免費注冊下載。
董衛(wèi)軍，男，計算機(jī)理論與軟件博士，信息與通信工程博士后，副教授，西北大學(xué)信息學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)部主任，全國高等院校計算機(jī)基礎(chǔ)教育研究會理事，陜西省計算機(jī)教育學(xué)會副秘書長。長期從事大學(xué)計算機(jī)課程的教學(xué)和研究工作，教學(xué)經(jīng)驗豐富。出版教材多部。
第1章 Python語言概述 1
1.1 程序設(shè)計語言簡介 1
1.1.1 程序與程序設(shè)計語言 1
1.1.2 編譯型語言和解釋型語言 1
1.1.3 動態(tài)語言和靜態(tài)語言 2
1.1.4 動態(tài)類型語言和靜態(tài)類型語言 3
1.1.5 強(qiáng)類型語言和弱類型語言 3
1.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 4
1.2.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 4
1.2.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 5
1.3 Python簡介 8
1.3.1 Python的特點 8
1.3.2 主要應(yīng)用領(lǐng)域 10
1.4 Python的工作方式 11
1.4.1 命令行方式 11
1.4.2 腳本方式 12
1.5 Python中的常見文件類型 18
1.5.1 基本文件類型 18
1.5.2 腳本文件中的重要概念 20
1.5.3 腳本文件的基本構(gòu)成 23
1.5.4 腳本文件的執(zhí)行過程 24
1.6 理解Python的語言特性 25
習(xí)題1 26
第2章 Python語言基礎(chǔ) 29
2.1 Python的基本語法規(guī)則 29
2.1.1 語句書寫格式 29
2.1.2 注釋 31
2.2 基本數(shù)據(jù)類型 31
2.2.1 數(shù)值 31
2.2.2 字符串 35
2.2.3 列表 39
2.2.4 元組 44
2.2.5 字典 46
2.2.6 日期和時間 50
2.2.7 集合 56
2.2.8 布爾值 59
2.3 Python中的不可變數(shù)據(jù)類型和可變數(shù)據(jù)類型 60
2.3.1 基本概念 60
2.3.2 Python中基本數(shù)據(jù)類型的可變特性 61
2.4 標(biāo)識符與變量 63
2.4.1 標(biāo)識符 63
2.4.2 變量 64
2.5 數(shù)據(jù)輸出與數(shù)據(jù)輸入 65
2.5.1 數(shù)據(jù)輸出 65
2.5.2 數(shù)據(jù)輸入 68
2.6 基本運算 70
2.6.1 運算符與表達(dá)式 70
2.6.2 常見運算符及其運算規(guī)則 71
2.6.3 運算符的優(yōu)先級與結(jié)合性 76
習(xí)題2 78
第3章 程序基本控制結(jié)構(gòu) 85
3.1 基本控制結(jié)構(gòu)簡介 85
3.2 順序結(jié)構(gòu) 85
3.3 選擇結(jié)構(gòu) 86
3.3.1 選擇控制語句 87
3.3.2 if嵌套 92
3.4 循環(huán)結(jié)構(gòu) 93
3.4.1 循環(huán)控制語句 93
3.4.2 循環(huán)嵌套 102
3.5 程序設(shè)計舉例 103
3.6 疑難辨析 112
習(xí)題3 114
第4章 函數(shù)的使用 120
4.1 理解函數(shù) 120
4.2 非用戶自定義函數(shù)的使用 121
4.2.1 Python內(nèi)置函數(shù)的使用 121
4.2.2 Python標(biāo)準(zhǔn)庫的使用 122
4.2.3 第三方庫的使用 124
4.2.4 模塊的使用 126
4.3 自定義函數(shù) 127
4.3.1 函數(shù)的定義 127
4.3.2 函數(shù)的調(diào)用 129
4.3.3 匿名函數(shù) 138
4.3.4 變量作用域 140
4.4 異常處理 142
4.4.1 程序中的常見錯誤 142
4.4.2 異常的概念 143
4.4.3 異常的基本處理方法 144
4.5 應(yīng)用舉例 149
習(xí)題4 152
第5章 文件讀寫與管理 157
5.1 文件讀寫 157
5.1.1 文件的存儲格式 157
5.1.2 file對象 158
5.1.3 打開和關(guān)閉文件 158
5.1.4 文件的讀寫 160
5.1.5 文件讀寫位置定位 164
5.1.6 使用with open打開文件 165
5.1.7 文件讀寫應(yīng)用舉例 166
5.2 CSV文件操作 167
5.2.1 CSV文件簡介 167
5.2.2 CSV模塊 167
5.2.3 CSV文件應(yīng)用舉例 172
5.3 文件及目錄管理 173
5.3.1 重命名與刪除文件 173
5.3.2 目錄管理 176
5.4 應(yīng)用舉例 177
習(xí)題5 180
第6章 Python面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 183
6.1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計簡介 183
6.1.1 程序設(shè)計思想的發(fā)展 183
6.1.2 對象和類 184
6.1.3 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基本特征 185
6.2 創(chuàng)建類 186
6.3 對象的創(chuàng)建與訪問 197
6.3.1 創(chuàng)建對象 197
6.3.2 訪問屬性 198
6.3.3 Python對象銷毀（垃圾回收） 200
6.4 繼承與多態(tài) 201
6.4.1 繼承的特點與語法 201
6.4.2 方法重寫 203
6.4.3 運算符重載 204
6.5 應(yīng)用舉例 207
習(xí)題6 211
第7章 數(shù)據(jù)分析與可視化處理 216
7.1 數(shù)據(jù)分析簡介 216
7.1.1 數(shù)據(jù)分析的概念 216
7.1.2 數(shù)據(jù)分析的基本過程 216
7.1.3 數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用領(lǐng)域 217
7.1.4 支持?jǐn)?shù)據(jù)分析的主要程序設(shè)計語言 218
7.2 NumPy模塊的簡單應(yīng)用 220
7.2.1 NumPy模塊支持的基本數(shù)據(jù)類型及屬性 220
7.2.2 NumPy模塊提供的基本方法 222
7.2.3 NumPy模塊應(yīng)用舉例 225
7.3 Pandas模塊的簡單應(yīng)用 228
7.3.1 Pandas模塊簡介 228
7.3.2 Pandas模塊應(yīng)用舉例 230
7.4 Matplotlib模塊的應(yīng)用 239
7.4.1 Matplotlib模塊簡介 239
7.4.2 繪制圖形舉例 240
習(xí)題7 245
第8章 Pillow圖像處理與Turtle繪圖 246
8.1 Pillow圖像處理 246
8.1.1 Pillow簡介 246
8.1.2 Pillow應(yīng)用舉例 247
8.2 Turtle繪圖 251
8.2.1 Turtle簡介 251
8.2.2 Turtle應(yīng)用舉例 253
習(xí)題8 261
第9章 網(wǎng)頁信息獲取 262
9.1 Pyecharts數(shù)據(jù)可視化 262
9.1.1 Pyecharts簡介 262
9.1.2 生成圖表 263
9.1.3 使用地圖 269
9.2 網(wǎng)絡(luò)爬蟲簡介 271
9.2.1 B/S架構(gòu)及其工作原理 271
9.2.2 網(wǎng)絡(luò)爬蟲及其分類 272
9.2.3 網(wǎng)絡(luò)爬蟲的工作原理 273
9.3 bs4模塊的使用 276
9.3.1 bs4簡介 276
9.3.2 導(dǎo)入包與實例化對象 277
9.3.3 用于數(shù)據(jù)解析的屬性和方法 278
9.3.4 CSS選擇器 283
9.3.5 應(yīng)用舉例 286
習(xí)題9 293
附錄A 常見內(nèi)置函數(shù)及功能 295
附錄B Python標(biāo)準(zhǔn)庫常見組件 299
附錄C 常見的第三方庫和外部工具 306
參考文獻(xiàn) 312
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