本書融入美國(guó)斯坦福大學(xué)在 2025 計(jì)劃中提出的軸反轉(zhuǎn)教學(xué)理念，改變傳統(tǒng)教學(xué)中以知識(shí)講授為中心的教學(xué)組織模式，以先能力、后知識(shí)理念組織教學(xué)。全書以 100 多個(gè)實(shí)際問題求解案例為紐帶，在各知識(shí)點(diǎn)間建立一種有機(jī)的聯(lián)系，強(qiáng)化各知識(shí)點(diǎn)間的交叉融合和知識(shí)的反復(fù)再現(xiàn)，在培養(yǎng)問題求解能力的同時(shí)掌握 Python 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力。本書共分 10 章，內(nèi)容包括 Python 語言概述、turtle 畫圖、基本數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算、程序流程控制、函數(shù)和代碼復(fù)用、序列類型、集合與字典、異常處理、文件操作、數(shù)據(jù)分析與可視化。本書敘述清晰，案例豐富，可使學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)會(huì) Python 編程技術(shù)和技巧。本書適合作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為計(jì)算機(jī)等級(jí)考試（二級(jí)）的輔導(dǎo)教材，以及 Python 程序設(shè)計(jì)愛好者的自學(xué)參考書。
全書以100多個(gè)實(shí)際問題求解案例為紐帶，在各知識(shí)點(diǎn)間建立一種有機(jī)的聯(lián)系，強(qiáng)化各知識(shí)點(diǎn)間的交叉融合、反復(fù)再現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)問題求解的同時(shí)逐漸掌握相關(guān)的知識(shí)。
第 1 章 Python 語言概述 .................... 1
1.1 計(jì)算機(jī)語言
..................................1
1.1.1 Python語言的發(fā)展 ..............2
1.1.2 Python語言的特點(diǎn)
..............3
1.1.3 Python的應(yīng)用領(lǐng)域
..............3
1.2 Python開發(fā)環(huán)境配置
...................5
1.2.1 解釋器的安裝
.....................5
1.2.2 編寫Hello World程序 .........6
1.2.3 查看幫助文檔
.....................7
1.2.4 第三方庫的安裝
.................8
1.2.5 源文件打包
.........................9
1.3 人機(jī)交互
....................................10
1.3.1 輸出函數(shù)print()
.................10
1.3.2 輸入函數(shù)input()
................12
1.3.3 eval()函數(shù)
..........................12
1.3.4 簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)計(jì)算
...................12
1.4 變量
............................................13
1.4.1 Python關(guān)鍵字
....................13
1.4.2 變量的使用
.......................14
1.5 編碼與命名規(guī)范
........................15
1.5.1 編碼規(guī)范
...........................15
1.5.2 命名規(guī)范
...........................18
1.6 注釋
............................................18
1.6.1 單行注釋
...........................19
1.6.2 多行注釋
...........................19
1.6.3 文檔注釋
...........................19
1.6.4 注釋用法實(shí)例
...................20
小結(jié) .....................................................21
練習(xí) .....................................................21
第 2 章 turtle 畫圖............................. 22
2.1 turtle 庫簡(jiǎn)介
...............................23
2.2 模塊的導(dǎo)入與使用
....................23
2.3 創(chuàng)建窗體與畫布
........................24
2.3.1 窗體 ...................................24
2.3.2 畫布
...................................24
2.4 繪圖實(shí)例解析
............................25
2.4.1 繪制棋盤
...........................25
2.4.2 繪制帥府
...........................27
2.4.3 繪制兵炮標(biāo)記
...................28
2.4.4 繪制棋子
...........................29
2.5 繪圖函數(shù)
....................................30
2.5.1 畫筆狀態(tài)
...........................30
2.5.2 顏色控制
...........................30
2.5.3 顏色填充
...........................31
2.5.4 輔助繪畫控制
...................31
2.5.5 移動(dòng)與繪畫函數(shù)
...............32
2.5.6 返回海龜?shù)臓顟B(tài)函數(shù) .......34
小結(jié) .....................................................34
練習(xí) .....................................................34
第 3 章 基本數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算 ............ 36
3.1 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型
........................36
3.2 字符串類型 ................................38
3.2.1 字符串的表示
...................39
3.2.2 字符串序列操作
...............40
3.2.3 常用字符串處理方法 .......44
3.2.4 字符串格式化
...................49
3.2.5 轉(zhuǎn)義字符
...........................52
3.3 數(shù)值類型
....................................53
3.3.1 整型 ...................................53
3.3.2 浮點(diǎn)型
...............................54
3.3.3 復(fù)數(shù)類型
...........................55
3.3.4 數(shù)值類型轉(zhuǎn)換
...................56
3.4 迭代器類型
................................58
3.5 常用運(yùn)算
....................................58
3.5.1 數(shù)值運(yùn)算
...........................58
3.5.2 賦值運(yùn)算
...........................62
3.5.3 比較運(yùn)算
...........................63
3.5.4 成員運(yùn)算
...........................64
3.5.5 邏輯運(yùn)算
...........................65
3.5.6 身份運(yùn)算
...........................66
3.5.7 位運(yùn)算
...............................66
3.5.8 真值測(cè)試
...........................67
3.5.9 運(yùn)算優(yōu)先級(jí)
.......................68
3.6 數(shù)學(xué)庫
........................................69
小結(jié) .....................................................72
練習(xí) .....................................................72
第 4 章 程序流程控制 ....................... 73
4.1 程序控制結(jié)構(gòu)的描述
................73
4.2 分支結(jié)構(gòu)
....................................74
4.2.1 單分支結(jié)構(gòu)
.......................74
4.2.2 二分支結(jié)構(gòu)
.......................75
4.2.3 多分支結(jié)構(gòu) .......................76
4.2.4 條件表達(dá)式
.......................77
4.2.5 pass
....................................79
4.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)
....................................79
4.3.1 for循環(huán)...............................80
4.3.2 range()函數(shù)........................80
4.3.3 while循環(huán) ..........................85
4.3.4 break
..................................87
4.3.5 continue
.............................90
4.3.6 else
.....................................91
4.4 隨機(jī)數(shù)
........................................93
小結(jié) .....................................................95
練習(xí) .....................................................95
第 5 章 函數(shù)和代碼復(fù)用.................... 97
5.1 函數(shù)的定義
................................97
5.2 函數(shù)的調(diào)用
................................99
5.3 函數(shù)的參數(shù)傳遞
......................101
5.3.1 位置傳遞
.........................101
5.3.2 關(guān)鍵字傳遞
.....................101
5.3.3 默認(rèn)值傳遞
.....................102
5.3.4 包裹傳遞
.........................104
5.3.5 解包裹傳遞
.....................104
5.4 變量作用域
..............................104
5.4.1 局部變量 .........................105
5.4.2 全局變量
.........................105
5.5 函數(shù)的返回值
..........................107
5.6 匿名函數(shù)
..................................109
5.7 遞歸調(diào)用
.................................. 111
5.8 代碼復(fù)用
..................................114
5.9 內(nèi)置函數(shù) ..................................117
小結(jié) ...................................................119
練習(xí) ...................................................119
第 6 章 序列類型 ............................ 121
6.1 通用序列操作
..........................121
6.1.1 索引 .................................121
6.1.2 切片
.................................122
6.1.3 序列拼接與重復(fù)
.............123
6.1.4 成員測(cè)試
.........................123
6.1.5 通用內(nèi)置函數(shù)
.................124
6.2 列表
..........................................124
6.2.1 列表的創(chuàng)建
.....................125
6.2.2 列表的更新
.....................125
6.2.3 列表的刪除
.....................127
6.2.4 列表的排序
.....................128
6.2.5 列表賦值與復(fù)制
.............131
6.2.6 列表推導(dǎo)式
.....................131
6.2.7 內(nèi)置函數(shù)zip()
和enumerate() ..................134
6.2.8 列表嵌套
.........................135
6.3 元組
..........................................137
6.4 Range
........................................138
小結(jié) ...................................................139
練習(xí) ...................................................139
第 7 章 集合與字典 ......................... 141
7.1 集合
..........................................141
7.1.1 集合的創(chuàng)建
.....................142
7.1.2 可變集合類型的方法 .....144
7.1.3 成員關(guān)系
.........................145
7.1.4 集合關(guān)系
.........................145
7.1.5 集合運(yùn)算 .........................146
7.2 字典
..........................................147
7.2.1 字典的創(chuàng)建
.....................147
7.2.2 獲取字典值
.....................148
7.2.3 修改字典值
.....................150
7.2.4 內(nèi)置函數(shù)與方法
.............152
7.2.5 字典排序輸出
.................153
7.2.6 字典綜合實(shí)例
.................154
小結(jié) ...................................................157
練習(xí) ...................................................157
第 8 章 異常處理 ............................ 159
8.1 程序中的錯(cuò)誤
..........................159
8.2 異常 ..........................................160
8.3 異常的處理
..............................161
8.3.1 try…except子句
..............161
8.3.2 單異常處理
.....................162
8.3.3 多異常處理
.....................163
8.3.4 ?nally子句
...................164
8.3.5 異常的應(yīng)用
.....................165
小結(jié) ...................................................166
練習(xí) ...................................................166
第 9 章 文件操作 ............................ 167
9.1 文件的打開與關(guān)閉
..................167
9.1.1 文件的打開 .....................168
9.1.2 文件的遍歷
.....................169
9.1.3 文件的關(guān)閉
.....................169
9.1.4 上下文管理器
.................170
9.2 文件的讀/寫操作
.....................170
9.2.1 文件讀取方法
.................171
9.2.2 文件寫入方法
.............174
9.3 文件重命名與刪除
..................175
Python 語言及其應(yīng)用
9.4 CSV格式文件的讀/寫 .......175
9.5 JSON文件的讀/寫
.............178
9.6 文件與文件夾操作
..................182
小結(jié) ...................................................183
練習(xí) ...................................................183
第 10 章 數(shù)據(jù)分析與可視化 ............ 184
10.1 NumPy
....................................184
10.1.1 數(shù)組的屬性
...................185
10.1.2 多維數(shù)組及其創(chuàng)建 .......185
10.1.3 數(shù)組索引和切片
...........187
10.1.4 ufunc函數(shù)
......................187
10.1.5 統(tǒng)計(jì)分析
.......................189
10.2 Matplotlib
...............................191
10.2.1 繪圖入門
.......................191
10.2.2 標(biāo)注與美化
...................193
10.2.3 繪制多子圖
...................197
10.2.4 根據(jù)數(shù)據(jù)文件繪圖 .......198
10.2.5 繪制餅圖
.......................203
10.2.6 繪制直方圖
...................205
10.2.7 繪制雷達(dá)圖
...................206
10.2.8 繪制散點(diǎn)圖
...................208
10.2.9 繪制等值線圖
...............209
10.2.10 繪制三維圖
.................210
10.2.11 曲線擬合
.....................211
10.3 Pandas的應(yīng)用
.........................213
10.3.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) .......................213
10.3.2 讀取數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù) .......214
10.3.3 讀取文件中數(shù)據(jù)
...........216
10.3.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
.......................217
10.3.5 數(shù)據(jù)查看
.......................219
10.3.6 數(shù)據(jù)排序
.......................219
10.3.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
.......................219
10.3.8 數(shù)據(jù)可視化
...................221
10.4 Seaborn的應(yīng)用
.......................222
10.4.1 主題
...............................222
10.4.2 調(diào)色板
...........................224
10.4.3 數(shù)據(jù)載入
.......................226
10.4.4 單變量圖
...................227
10.4.5 分布圖
.......................229
10.4.6 箱線圖
...........................232
10.4.7 小提琴圖
.......................233
10.4.8 核密度估計(jì)圖
...............235
10.4.9 多變量圖
.......................236
10.4.10 回歸圖
.........................239
10.5 詞云
........................................240
10.5.1 英文詞云制作
...............241
10.5.2 中文詞云制作
...............242
10.6 網(wǎng)絡(luò)爬蟲
................................244
10.6.1 網(wǎng)絡(luò)爬蟲的分類
...........244
10.6.2 爬蟲的基本原理
...........245
10.6.3 網(wǎng)絡(luò)爬蟲的常用技術(shù) ...245
10.6.4 網(wǎng)絡(luò)爬蟲開發(fā)常用
框架 ...............................250
10.6.5 爬蟲的實(shí)例
...................252
小結(jié) ...................................................255
練習(xí) ...................................................256
附錄 A 常見問題及解答.................. 257
附錄 B 常用函數(shù) ............................ 261
附錄 C ASCII表 ............................. 265
參考文獻(xiàn) ........................................... 266
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