Python基礎實例教程

以凝練的風格介紹Python的核心知識，每一章都有明確的學習目標，并配有大量在交互環(huán)境下操練的實例和運行結果，幫助讀者理解具體的知識點。

介紹了Python自帶的開發(fā)環(huán)境以及IPython等其他集成開發(fā)環(huán)境，且全部實例的代碼均在Python 3環(huán)境下調(diào)試通過。

操作實例豐富實用，注重內(nèi)容細節(jié)的介紹，對常用第三方模塊也都有介紹。

Python語言誕生于20世紀90年代，迄今用戶已達數(shù)百萬。Python是免費、開源的軟件，簡單易學卻又功能強大，在目前主流操作系統(tǒng)平臺上都能很好地運行Python腳本，這些特點使得Python獲得了眾多專業(yè)和非專業(yè)人士的青睞與支持，成為當前非常流行的一門編程語言，越來越多的行業(yè)都在應用Python。從YouTube到大型網(wǎng)絡游戲的開發(fā)，從動畫設計到科學計算，從系統(tǒng)編程到原型開發(fā)，從數(shù)據(jù)庫到網(wǎng)絡腳本，從機器人系統(tǒng)到美國航空航天局（NASA）的數(shù)據(jù)加密，都有Python的用武之地。

Python語言在當前的信息技術背景下獲得了最佳的發(fā)展機遇，得到了迅猛發(fā)展。Python已發(fā)展成為一種生態(tài)語言，第三方模塊庫已達到十幾萬個，并且還在不斷豐富著。

本書重點介紹Python語言的核心基礎知識，注重實踐性。每一個知識點都先從理論角度分析，然后給出在交互環(huán)境下的操作實例，幫助讀者加深對知識的理解，啟發(fā)應用理論解決實際問題的思路。

本書對讀者編程基礎零要求，只要具備了計算機基礎知識即可快速入門。Python的交互模式提供了很好的語言學習環(huán)境，用戶輸入一條語句，語句馬上能夠執(zhí)行，方便查看執(zhí)行的結果。當然，集成開發(fā)環(huán)境IDLE也為大段腳本的編輯和調(diào)試提供了友好的環(huán)境。本書作為教材注重實用性，在力求簡潔明確地說明知識點的同時，提供了多樣而全面的操練題目，學生可以邊操作邊領悟，提高軟件開發(fā)能力。本書既可作為計算機類專業(yè)學生的教材，也可作為Python應用開發(fā)者的參考書。

全書共分9章，內(nèi)容安排循序漸進，由淺入深，層次清晰，通俗易懂。第1章介紹Python的特點和安裝方法；第2章介紹Python內(nèi)置對象類型，包括數(shù)字、列表、元組、字符串、字典、集合和文件等；第3章是Python的基本語句和語法，介紹了分支結構和循環(huán)結構語句的使用；第4章Python語言特有的一些內(nèi)容，包括迭代、解析和生成器；第5章函數(shù)，介紹函數(shù)的定義和參數(shù)傳遞等關鍵問題；第6章模塊，介紹模塊的導入及變量的命名空間、幾個常用Python標準庫模塊的使用方法；第7章面向?qū)ο蟪绦蛟O計初步，介紹OOP技術的核心概念以及在Python中實現(xiàn)OOP的基本方法；第8章介紹異常處理機制；第9章通過分析幾個典型程序幫助讀者快速上手編程，并對程序調(diào)試及排錯給出一些建議和方法。

本書具有以下特點：

（1）語言簡練，內(nèi)容充實，較全面地覆蓋了Python語言的核心內(nèi)容。

（2）注重實用，不僅有理論分析，還精心設計安排了大量在交互環(huán)境下的實例，幫助理解知識點，提高動手能力，同時引領學生領悟Python語言的特點，提升應用Python語言解決問題的實踐技能和創(chuàng)新意識。

（3）每一章都有內(nèi)容總結和習題。習題豐富，形式多樣，內(nèi)容有趣味性，使學生能夠享受到學習帶來的樂趣和成就感。

（4）全面支持Python 3，所有實例均在Python 3環(huán)境下進行了測試。

（5）教材提供配套的課件、部分習題的參考答案。

本書廣泛收集和參考了各種Python的開源資料和文檔，在出版過程得到了出版社的大力支持，在此向這些資料的分享者表示誠摯的感謝。

由于作者水平有限，書中難免有不妥和疏漏之處，懇請各位專家、讀者批評指正，編者郵箱：qinying@bfsu.edu.cn。

編 者

2018年12月

前言

第1章 認識Python 1
1.1 Python是什么 1
1.2 Python的安裝 3
1.2.1 Windows平臺 3
1.2.2 Linux、UNIX和Macintosh 7
1.3 執(zhí)行Python程序的方法 7
1.4 交互環(huán)境IPython/Jupyter 10
本章小結 11
習題1 11
第2章 Python內(nèi)置對象類型 13
2.1 數(shù)字 13
2.1.1 數(shù)字常量 14
2.1.2 表達式操作符 14
2.1.3 數(shù)字的其他類型 17
2.2 列表和元組 18
2.2.1 列表 18
2.2.2 通用序列操作 19
2.2.3 列表的基本操作 23
2.2.4 列表對象的基本方法 24
2.2.5 列表的應用 28
2.2.6 列表的深層拷貝與淺層拷貝 29
2.2.7 元組 30
2.3 字符串 30
2.3.1 字符串常量 30
2.3.2 基本字符串的操作 32
2.3.3 字符串的格式化 37
2.3.4 轉換字符串 40
2.4 字典 41
2.4.1 字典的定義和構建 41
2.4.2 字典的基本操作 43
2.5 集合 45
2.5.1 集合的特點 45
2.5.2 集合的運算 46
2.5.3 集合對象的方法 47
2.6 文件 47
2.6.1 文件的讀寫操作 48
2.6.2 二進制文件和文本文件 51
2.6.3 數(shù)據(jù)文件的CSV格式 52
本章小結 52
習題2 53
第3章 語句和語法 58
3.1 賦值語句 59
3.1.1 賦值語句和變量命名 60
3.1.2 賦值的形式 61
3.2 if語句 64
3.2.1 if語句的格式 64
3.2.2 多行語句 65
3.2.3 測試條件的形成 66
3.2.4 if/else表達式 68
3.2.5 嵌套if結構 69
3.3 while和for循環(huán)語句 69
3.3.1 while循環(huán) 69
3.3.2 for循環(huán) 72
3.3.3 與循環(huán)有關的內(nèi)置函數(shù) 73
本章小結 75
習題3 75
第4章 迭代、解析和生成器 80
4.1 迭代 80
4.2 解析 81
4.2.1 列表解析 81
4.2.2 字典和集合解析 83
4.3 生成器 83
4.3.1 生成器函數(shù) 84
4.3.2 生成器表達式 85
本章小結 85
習題4 86
第5章 函數(shù) 88
5.1 常用內(nèi)置函數(shù) 88
5.1.1 常用函數(shù) 88
5.1.2 迭代處理函數(shù) 89
5.1.3 類型轉換函數(shù) 90
5.2 函數(shù)的定義和調(diào)用 90
5.3 參數(shù)傳遞 92
5.3.1 參數(shù)傳遞的兩種模式 92
5.3.2 參數(shù)的匹配 93
5.4 變量的作用域 96
5.5 遞歸 99
5.6 匿名函數(shù)lambda 100
5.7 一個函數(shù)實例 101
本章小結 102
習題5 103
第6章 模塊 106
6.1 模塊導入 106
6.2 標準庫模塊 109
6.2.1 sys 109
6.2.2 os 110
6.2.3 fileinput 113
6.2.4 random 114
6.2.5 re 114
6.2.6 getopt 120
6.2.7 time 121
6.3 第三方模塊庫 123
6.3.1 繪圖模塊Turtle 123
6.3.2 數(shù)據(jù)計算模塊庫Numpy 126
6.3.3 可執(zhí)行代碼生成模塊Pyinstaller 131
6.3.4 中文信息處理工具Jieba 132
6.3.5 詞云生成工具Wordcloud 134
6.4 模塊的搜索路徑 135
6.5 創(chuàng)建模塊 136
6.6 主模塊 136
本章小結 137
習題6 137
第7章 面向?qū)ο蟪绦蛟O計初步 143
7.1 面向?qū)ο蠡�礎 143
7.2 類和實例 144
7.2.1 類和實例的生成 144
7.2.2 類的繼承 146
7.3 類的設計 147
7.3.1 構造函數(shù) 147
7.3.2 類方法的設計 148
7.3.3 運算符重載 150
本章小結 152
習題7 153
第8章 異常基礎 156
8.1 觸發(fā)異常和捕獲異常 156
8.1.1 觸發(fā)異常 157
8.1.2 捕獲異常 158
8.2 用戶定義的異常類 161
8.3 with/as環(huán)境管理器 162
本章小結 163
習題8 163
第9章 程序?qū)嵗�和調(diào)試 165
9.1 英文單詞詞形還原 165
9.2 嵌套的同音單詞 166
9.3 網(wǎng)絡爬蟲 168
9.4 多線程文件寫入 170
9.5 程序調(diào)試 172
9.5.1 語法錯誤 172
9.5.2 運行時錯誤 172
9.5.3 語義錯誤 173
9.5.4 程序調(diào)試工具 173
附錄A 175
A.1 Python 2.7.x和Python 3.x的
主要差別 175
A.2 Python中的保留字 178
A.3 Python內(nèi)置異常 178
參考文獻 180

1. 嵌入式人工智能技術應用（數(shù)字教材） [主編 胡娜 楊國勇 晏廷榮]
2. Java面向?qū)ο蟪绦蛟O計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
3. C語言程序設計實驗指導與實訓（第二版） [主編 倪燃]
4. Python程序設計及實踐教程 [肖朝暉]
5. C語言程序設計 [魏琴 劉祖珉 趙仕波 肖陽春]
6. C語言程序設計實驗教程 [張小剛 司春景]
7. 電氣控制與PLC程序設計（第二版） [胡冠山]
8. Java Web項目化設計實踐教程 [邱云 曾陳萍]
9. 人工智能開發(fā)框架應用 [主編 王明超 蘆婭云]
10. C語言程序設計（第三版） [主編 丁紅 王立新 蔡開立]
11. 民航客艙服務實用英語教程 [主編 田靜 徐亞玲]
12. Python數(shù)據(jù)分析 [主編　馮志輝　趙磊　李放]
13. 大學信息技術 [曾翰穎 編著]
14. Python程序設計與應用（第二版） [主編 張廣淵]
15. 多維視域下的高校籃球教學創(chuàng)新研究 [張利超 李寧 著]
16. 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練實踐教程 [主編 王日華 陳武 黃喆誠]
17. 實用運籌學 [主編　邢育紅　于晉臣]
18. 電子技術（第二版） [主編 覃愛娜 李飛]
19. C程序設計實踐教程 [劉衛(wèi)國]
20. C程序設計（慕課版） [劉衛(wèi)國]
21. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
22. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
23. 勞動爭議處理實務 [主編 王秀卿 羅靜]
24. 工程數(shù)學 [主編 郭立娟 王海]
25. 語音識別理論與實踐 [主編　莫宏偉]
26. 武術基礎教程 [主編 李代勇 謝志民]
27. 計算機網(wǎng)絡實訓教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
28. 畫法幾何與機械制圖習題集（多學時） [主編 趙軍]
29. SwiftUI完全開發(fā) [李智威 著]
30. 電工電子技術基礎 [主編 劉 軍 楊國龍 劉天成]