Python程序設(shè)計實踐教程

結(jié)構(gòu)合理：內(nèi)容安排由淺入深，結(jié)構(gòu)嚴謹，案例環(huán)環(huán)相扣，課程理論體系完善。

理實結(jié)合：為知識點同步配套相關(guān)案例練習(xí)，強化程序思維，提升綜合應(yīng)用能力。

資源豐富：配套微課視頻、教學(xué)大綱、電子課件、案例代碼等，方便師生教與學(xué)。

Python是一種解釋型、面向?qū)ο蟮母呒壋绦蛟O(shè)計語言。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)時代的到來，Python已經(jīng)成為數(shù)據(jù)分析、圖像處理、科學(xué)計算等眾多領(lǐng)域的首選編程語言。學(xué)習(xí)如何利用Python進行編程，是眾多相關(guān)專業(yè)學(xué)生需要學(xué)習(xí)及掌握的基本技能。

Python是一款易于學(xué)習(xí)且功能強大的開放源代碼的編程語言。本書以實踐應(yīng)用為導(dǎo)向，在給出了項目開發(fā)環(huán)境搭建、Python語法基礎(chǔ)、程序控制結(jié)構(gòu)等基本知識和基本操作之后，通過Python序列類型、字符串、函數(shù)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、文件處理、異常處理、常用的標準庫和第三方庫、圖形用戶界面編程和數(shù)據(jù)庫編程等項目的實踐案例，幫助廣大讀者較好地掌握相關(guān)技能和知識，構(gòu)建程序設(shè)計分析思想，完成相關(guān)實踐應(yīng)用。

本書主要具有以下特色。

1．零基礎(chǔ)

讀者只需了解計算機的基本知識和操作，跟隨本書學(xué)習(xí)即可掌握Python的編程方法。

2．強調(diào)理論與實踐結(jié)合

全書包含了豐富的案例，內(nèi)容基本覆蓋了Python的所有知識要點。書中每個知識點都盡量安排一個短小、完整的案例，通過項目分解模塊綜合運用知識點，強化程序思維的培養(yǎng)。

3．內(nèi)容編排精心設(shè)計

本書講解的各種知識和配套案例循序漸進、環(huán)環(huán)相扣，案例選取貼近生活，有助于提高讀者的學(xué)習(xí)興趣。在每個項目后面均設(shè)有相關(guān)習(xí)題以提高讀者的應(yīng)用能力。

4．配套資源豐富

為方便教學(xué)，本書配套了所有案例的代碼、數(shù)據(jù)，提供了課件和習(xí)題參考答案，并精心錄制了每個項目的講解視頻幫助讀者學(xué)習(xí)。

關(guān)于本書的教學(xué)建議如下。

周次 教學(xué)時數(shù) 教學(xué)形式（講課、現(xiàn)場教學(xué)、實驗、設(shè)計等） 教學(xué)內(nèi)容

1 4 講課+實驗 項目1 項目開發(fā)環(huán)境搭建

2 4 講課+實驗 項目2 Python語法基礎(chǔ)

3 4 講課+實驗 項目3 程序控制結(jié)構(gòu)

4 4 講課+實驗 項目4 Python序列類型

5 4 講課+實驗

6 4 講課+實驗 項目5 字符串

7 4 講課+實驗

8 4 講課+實驗 項目6 函數(shù)

9 4 講課+實驗 項目6 函數(shù)

續(xù)表

周次 教學(xué)時數(shù) 教學(xué)形式（講課、現(xiàn)場教學(xué)、實驗、設(shè)計等） 教學(xué)內(nèi)容

10 4 講課+實驗 項目7 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計

11 4 講課+實驗

12 4 講課+實驗 項目8 文件處理

13 4 講課+實驗 項目9 異常處理

14 4 講課+實驗 項目10 常用的標準庫和第三方庫

15 4 講課+實驗 項目11 圖形用戶界面編程

16 4 講課+實驗 項目12 數(shù)據(jù)庫編程

17 4 實驗+復(fù)習(xí) 期末復(fù)習(xí)

18 2 考核 期末考試

本書由王鶴琴、蔡正保任主編，穆紅濤、李京文、朱珍元、張俊寧、芮素文和張林靜任副主編。主要編寫人員分工如下：王鶴琴編寫項目1、項目11，席歐編寫項目2，張林靜編寫項目3，蔡正保編寫項目4、項目5，芮素文編寫項目6，朱珍元編寫項目7、項目10，張俊寧編寫項目8、項目9，王寧編寫項目12，王鶴琴、蔡正保、穆紅濤、李京文負責(zé)全書的統(tǒng)稿、修改、定稿工作。參與本書編寫工作的還有胡凌云、汪煒瑋、宋清林、馬慧、周豐杰等。中國水利水電出版社的有關(guān)負責(zé)同志對本書的出版給予了大力支持，在本書的策劃和編寫過程中，提出了很好的建議，特別是對編寫方式及案例的策劃，使本書能夠更好地用于教學(xué)，在此表示感謝。本書的出版得到了安徽省2022年高校學(xué)科（專業(yè)）拔尖人才學(xué)術(shù)資助項目（項目編號：gxbjZD2022147）的資助。讀者可登錄“萬水書苑”（http://mightybasket.cn/）下載書中配套的所有程序源代碼、案例數(shù)據(jù)、教學(xué)課件、習(xí)題答案、課程視頻。

由于時間倉促，書中難免存在疏漏和不足之處，懇請廣大讀者批評指正。

安徽警官職業(yè)學(xué)院 王鶴琴

2022年7月

項目1 項目開發(fā)環(huán)境搭建 1
1.1 項目引導(dǎo) 1
1.2 技術(shù)準備 1
1.2.1 Python的誕生與發(fā)展 1
1.2.2 Python的特點 2
1.2.3 Python的應(yīng)用領(lǐng)域 4
1.2.4 Python開發(fā)環(huán)境的搭建 5
1.2.5 Python第三方開發(fā)工具 5
1.3 項目分解 5
任務(wù)1：安裝Python開發(fā)環(huán)境 5
任務(wù)2：編寫交互式代碼 6
任務(wù)3：運行程序文件 7
任務(wù)4：使用IDLE編寫代碼 7
任務(wù)5：搭建Python集成開發(fā)環(huán)境 9
1.4 項目總結(jié) 11
1.5 習(xí)題 11
項目2 Python語法基礎(chǔ) 12
2.1 項目引導(dǎo) 12
2.2 技術(shù)準備 12
2.2.1 關(guān)鍵字和標識符 12
2.2.2 變量和常量 13
2.2.3 基本數(shù)據(jù)類型 15
2.2.4 運算符與表達式 21
2.2.5 運算符的優(yōu)先級 23
2.3 項目分解 24
任務(wù)1：實例講解關(guān)鍵字 24
任務(wù)2：實例講解整數(shù)和浮點數(shù) 24
任務(wù)3：浮點數(shù)運算誤差詳解 25
任務(wù)4：實例講解常用字符串函數(shù)的作用
及其操作 26
任務(wù)5：實例講解算術(shù)運算符和表達式 27
任務(wù)6：實例講解比較運算符和表達式 27
任務(wù)7：實例講解賦值運算符和表達式 28
任務(wù)8：實例講解邏輯運算符和表達式 29
任務(wù)9：實例講解運算符的優(yōu)先級 29
2.4 項目總結(jié) 30
2.5 習(xí)題 30
項目3 程序控制結(jié)構(gòu) 32
3.1 項目引導(dǎo) 32
3.2 技術(shù)準備 33
3.2.1 順序結(jié)構(gòu) 33
3.2.2 選擇結(jié)構(gòu) 33
3.2.3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 37
3.3 項目分解 43
任務(wù)1：實例講解if-else語句 43
任務(wù)2：實例講解if-elif-else語句 43
任務(wù)3：實例講解if嵌套語句 44
任務(wù)4：實例講解while語句 45
任務(wù)5：實例講解for語句 45
任務(wù)6：實例講解循環(huán)嵌套 46
任務(wù)7：實例講解break語句和
continue語句 47
任務(wù)8：實例講解pass語句 47
任務(wù)9：猜字謎游戲 48
任務(wù)10：利用蒙特卡羅方法計算圓周率 48
3.4 項目總結(jié) 50
3.5 習(xí)題 50
項目4 Python序列類型 52
4.1 項目引導(dǎo) 52
4.2 技術(shù)準備 53
4.2.1 列表 53
4.2.2 元組 58
4.2.3 字典 61
4.2.4 集合 65
4.2.5 列表、元組、字典和集合的區(qū)別 67
4.3 項目分解 67
任務(wù)1：實例講解列表 67
任務(wù)2：實例講解添加、刪除、修改
列表元素 68
任務(wù)3：實例講解列表的統(tǒng)計和排序 69
任務(wù)4：實例講解列表的切片 70
任務(wù)5：實例講解元組 70
任務(wù)6：實例講解元組的常用內(nèi)置函數(shù) 71
任務(wù)7：實例講解字典 71
任務(wù)8：實例講解添加、刪除、修改
字典元素 72
任務(wù)9：實例講解集合 73
任務(wù)10：實例講解集合的并集、交集
與差集 74
4.4 項目總結(jié) 74
4.5 習(xí)題 75
項目5 字符串 77
5.1 項目引導(dǎo) 77
5.2 技術(shù)準備 78
5.2.1 字符串的聲明和拼接 78
5.2.2 字符串的索引和切片 79
5.2.3 字符轉(zhuǎn)義 81
5.2.4 格式化字符串 82
5.2.5 字符串的輸入 83
5.2.6 字符串的內(nèi)建函數(shù) 84
5.3 項目分解 90
任務(wù)1：實例講解字符串的聲明和拼接 90
任務(wù)2：實例講解字符轉(zhuǎn)義 90
任務(wù)3：實例講解字符串的格式化 90
任務(wù)4：實例講解字符串的常用操作 91
5.4 項目總結(jié) 92
5.5 習(xí)題 92
項目6 函數(shù) 94
6.1 項目引導(dǎo) 94
6.2 技術(shù)準備 94
6.2.1 函數(shù)的創(chuàng)建和調(diào)用 94
6.2.2 參數(shù)傳遞 95
6.2.3 返回值 100
6.2.4 變量的作用域 101
6.2.5 匿名函數(shù) 103
6.2.6 嵌套函數(shù) 104
6.3 項目分解 106
任務(wù)1：實例講解使用函數(shù)完成
累加操作 106
任務(wù)2：實例講解使用函數(shù)完成指定
數(shù)據(jù)的輸出 107
任務(wù)3：實例講解通過函數(shù)解決
鬼谷算題 107
任務(wù)4：實例講解通過函數(shù)實現(xiàn)學(xué)生信息
管理系統(tǒng) 108
6.4 項目總結(jié) 111
6.5 習(xí)題 111
項目7 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 113
7.1 項目引導(dǎo) 113
7.2 技術(shù)準備 113
7.2.1 設(shè)計思想 113
7.2.2 設(shè)計優(yōu)點 114
7.2.3 設(shè)計缺點 115
7.2.4 基本特性 115
7.2.5 類與對象 116
7.2.6 類的定義和實例化 117
7.2.7 類屬性與實例屬性 119
7.2.8 方法 121
7.2.9 成員的可見性 122
7.2.10 繼承 124
7.2.11 多態(tài) 125
7.3 項目分解 126
任務(wù)1：實例講解類 126
任務(wù)2：實例講解創(chuàng)建實例化對象 128
任務(wù)3：實例講解類屬性 130
任務(wù)4：實例講解實例屬性 131
任務(wù)5：實例講解定義實例方法 132
任務(wù)6：實例講解定義類方法 133
任務(wù)7：實例講解定義靜態(tài)方法 133
任務(wù)8：實例講解成員的可見性 135
任務(wù)9：實例講解繼承 136
任務(wù)10：實例講解多態(tài) 137
任務(wù)11：實例講解面向?qū)ο缶幊痰?br> 綜合應(yīng)用 139
7.4 項目總結(jié) 141
7.5 習(xí)題 141
項目8 文件處理 144
8.1 項目引導(dǎo) 144
8.2 技術(shù)準備 144
8.2.1 文件基礎(chǔ)知識 144
8.2.2 文件基本操作 146
8.2.3 文件的讀寫操作 149
8.2.4 目錄基本操作 155
8.3 項目分解 158
任務(wù)1：創(chuàng)建文件和打開文件 158
任務(wù)2：實現(xiàn)文件內(nèi)容的讀取 159
任務(wù)3：實現(xiàn)文件內(nèi)容的寫入 160
任務(wù)4：實現(xiàn)當(dāng)前目錄的獲取與轉(zhuǎn)移到
指定目錄 160
任務(wù)5：實現(xiàn)目錄的新建 161
任務(wù)6：實現(xiàn)目錄的刪除與內(nèi)容顯示 162
8.4 項目總結(jié) 163
8.5 習(xí)題 163
項目9 異常處理 165
9.1 項目引導(dǎo) 165
9.2 技術(shù)準備 165
9.2.1 異常的概念 165
9.2.2 異常的處理 166
9.2.3 拋出異常 170
9.2.4 用戶自定義異常類 172
9.2.5 預(yù)定義清理行為 173
9.3 項目分解 174
任務(wù)1：運用try/except捕獲異常 174
任務(wù)2：運用try/except-else捕獲異常 174
任務(wù)3：運用try/except-finally捕獲異常 175
任務(wù)4：運用try/except-else-finally
捕獲異常 176
任務(wù)5：運用raise語句拋出異常 176
任務(wù)6：運用用戶自定義異常類捕獲
異常 176
任務(wù)7：運用預(yù)定義清理行為 177
9.4 項目總結(jié) 178
9.5 習(xí)題 178
項目10 常用的標準庫和第三方庫 180
10.1 項目引導(dǎo) 180
10.2 技術(shù)準備 180
10.2.1 turtle庫 180
10.2.2 random庫 182
10.2.3 time庫 184
10.2.4 NumPy庫 185
10.2.5 Matplotlib庫 191
10.2.6 jieba庫 195
10.2.7 wordcloud庫 197
10.2.8 PIL庫 199
10.3 項目分解 203
任務(wù)1：實例講解畫一棵櫻花樹 203
任務(wù)2：實例講解矩陣的乘法運算 205
任務(wù)3：實例講解繪制基本圖表 205
任務(wù)4：《三國演義》人物出場統(tǒng)計 207
任務(wù)5：《三國演義》人物出場詞云圖 208
10.4 項目總結(jié) 210
10.5 習(xí)題 210
項目11 圖形用戶界面編程 213
11.1 項目引導(dǎo) 213
11.2 技術(shù)準備 213
11.2.1 tkinter概述 213
11.2.2 創(chuàng)建窗口 214
11.2.3 標簽（Label）組件 215
11.2.4 顯示圖片 216
11.2.5 按鈕（Button）組件 217
11.2.6 輸入框（Entry）組件 218
11.2.7 文本框（Text）組件 218
11.2.8 復(fù)選框（Checkbutton）組件 220
11.2.9 單選按鈕（Radiobutton）組件 220
11.2.10 列表框（Listbox）組件 221
11.2.11 消息窗口（tkMessageBox） 222
11.2.12 布局管理 222
11.2.13 事件處理 223
11.3 項目分解 223
任務(wù)1：實現(xiàn)用戶注冊界面 223
任務(wù)2：實現(xiàn)用戶登錄界面 225
任務(wù)3：實現(xiàn)社區(qū)生活調(diào)查界面 226
任務(wù)4：實現(xiàn)用戶留言板界面 227
11.4 項目總結(jié) 229
11.5 習(xí)題 229
項目12 數(shù)據(jù)庫編程 230
12.1 項目引導(dǎo) 230
12.2 技術(shù)準備 231
12.2.1 數(shù)據(jù)庫概述 231
12.2.2 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 231
12.2.3 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫語言SQL 232
12.2.4 Python DB-API規(guī)范 233
12.2.5 數(shù)據(jù)庫編程的一般過程 236
12.3 項目分解 237
任務(wù)1：數(shù)據(jù)庫的安裝與配置 237
任務(wù)2：安裝PyMySQL庫 240
任務(wù)3：數(shù)據(jù)庫操作—創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 241
任務(wù)4：數(shù)據(jù)庫操作—數(shù)據(jù)庫連接 242
任務(wù)5：數(shù)據(jù)庫操作—數(shù)據(jù)庫插入 243
任務(wù)6：數(shù)據(jù)庫操作—數(shù)據(jù)庫查詢 243
任務(wù)7：數(shù)據(jù)庫操作—數(shù)據(jù)庫更新 244
任務(wù)8：數(shù)據(jù)庫操作—數(shù)據(jù)庫刪除 245
12.4 項目總結(jié) 246
12.5 習(xí)題 246
參考文獻 248

1. 零基礎(chǔ)玩轉(zhuǎn)國產(chǎn)大模型DeepSeek [徐永冰 張帥 編著]
2. 網(wǎng)絡(luò)工程師5天修煉（適配第6版考綱） [主編　朱小平 施游]
3. 信息系統(tǒng)項目管理師考試32小時通關(guān)（適用第4版考綱） [薛大龍]
4. 信息系統(tǒng)管理工程師考試32小時通關(guān)（適配第2版考綱） [薛大龍　劉偉]
5. 土木工程材料檢測實訓(xùn) [洪曉江 達則曉麗 錢波]
6. 科技信息檢索與論文寫作實用教程 [李振華]
7. 傳統(tǒng)山水畫論解讀與實踐 [陳鈉 著]
8. Python數(shù)據(jù)庫編程 [主編 殷樹友 邢 翀]
9. 計算機基礎(chǔ)實訓(xùn)指導(dǎo) [主編 袁春萍 朱妮]
10. 嵌入式人工智能技術(shù)應(yīng)用（數(shù)字教材） [主編 胡娜 楊國勇 晏廷榮]
11. Vienna整流器技術(shù) [桂存兵 著]
12. 變頻器與伺服應(yīng)用 [陳剛 葉云飛]
13. 物聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計與實踐 [湯琳 李敏]
14. 爐邊夜話——深入淺出話AI [汪建　著]
15. 電商運營與管理 [鐘肖英 陳瀟]
16. Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
17. 信息技術(shù)基礎(chǔ)（Windows 10+WPS Office）（微課版） [主編　石利平　田輝平　謝盛嘉]
18. 人工智能應(yīng)用 [主編　陳　萍　劉培培　陳孟軍]
19. 大學(xué)生職業(yè)發(fā)展與就業(yè)指導(dǎo) [主編　劉志堅]
20. 高級辦公應(yīng)用項目教程 [主編 屈晶 趙成麗]
21. 微信小程序開發(fā)項目實戰(zhàn)（微課版） [主編 黃龍泉 郭峰 朱倩]
22. 企業(yè)檔案工作實戰(zhàn)寶典百問百答 [華俊 盧秀英 邵甜甜 著]
23. 計算機網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用 [主編 唐繼勇 葉坤 孫夢娜]
24. 大學(xué)生創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ) [主編 王麗莉 王 楊]
25. 船舶輔機 [主編 王連海 于洋 姜淑翠]
26. 大學(xué)生就業(yè)指導(dǎo) [主編 王麗莉 董宴廷]
27. 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計師章節(jié)習(xí)題與考點特訓(xùn) [主編 薛大龍 鄒月平]
28. 高校學(xué)生工作探索與實踐 [郭亮 著]
29. 大學(xué)生情商管理 [方雄 著]
30. 2023年長沙市會展業(yè)發(fā)展報告 [主編 周棟良]