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| 編輯推薦： |
通过引入健康警报器、硬币兑换统计、炮弹 飞行、短柄壁球比赛等一系列有趣的小程序，循序渐进、深入浅出地进行讲解，图文并茂，从而有效地缓解了学习编程的枯燥乏味；
在每章后面都有机地融入了课程思政 ，在学习专业知识的同时，通过一个个感人的事迹，提升了家国情怀，强化思政教育。
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| 內容簡介： |
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Python是近年来***的编程语言之一，具有简单易学、免费开源、可移植和库资源丰富等鲜明的特点，深受编程人员的喜爱和追捧。 本书从入门者的角度出发，通过简洁、易懂的语言，逐步开展Python语言的介绍，全书共13章，包括计算机与程序设计基础，Python编写简单程序，数值计算，面向对象和图形，字符串、列表和文件，函数，判断结构，循环结构和布尔值，模拟和设计，类与对象，数据收集，面向对象设计，异常处理与测试等内容。本书**的特色是通过引入健康警报器、硬币兑换统计、炮弹飞行、短柄壁球比赛等一系列有趣的小程序，循序渐进、深入浅出地进行讲解，从而有效地缓解了学习编程的枯燥乏味。本书另外一个特色是在每章后面都有机地融入了课程思政，在学习专业知识的同时，通过一个个感人的事迹，提升了家国情怀，强化思政教育。 本书可以作为高等院校相关专业Python课程的教材，也可以作为编程人员及自学者的参考用书。
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| 關於作者： |
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苏琳，职务：专业带头人，从事本科院校计算机专业教学15年，承担“C 程序设计”“Web开发”“Python程序设计”等多门课程教学，具有丰富的实践教学经验。
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| 目錄：
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第1章计算机与程序设计基础1
1.1通用机器1
1.2程序的力量1
1.3计算机科学2
1.4硬件基础2
1.5编程语言3
1.6初识Python5
1.7Python的“魔法”8
1.8Python程序内部12
本章小结13
知识扩展: Python三十年技术演变史13
课程思政: 计算机教育与普及的辛勤耕耘者与奠基人——谭浩强17
第2章Python编写简单程序19
2.1软件开发过程19
2.2示例程序: 温度转换器19
2.3程序要素21
2.4输出语句23
2.5赋值语句25
2.5.1简单赋值25
2.5.2赋值输入25
2.5.3同时赋值26
2.6确定循环27
2.7示例程序: 竞猜年龄29
本章小结30
知识扩展: Python关键字的含义30
课程思政: 职守核心技术——倪光南院士32
第3章数值计算34
3.1数值数据类型34
3.2类型转换和舍入38
3.3使用math库40
3.4累积结果: 阶乘41
本章小结43
知识扩展: 运算符优先级43
课程思政: 创造了国产软件的骄傲——求伯君44
Python程序设计基础目录
第4章面向对象和图形46
4.1概述46
4.2对象的目标46
4.3简单图形编程47
4.4使用图形对象51
4.5绘制终值54
4.6选择坐标59
4.7交互式图形61
4.7.1获取鼠标单击61
4.7.2处理文本输入63
4.8graphics模块参考64
4.8.1GraphWin对象65
4.8.2图形对象66
4.8.3Entry对象70
本章小结71
知识扩展: Python开发常用工具71
课程思政: 中国“量子之父”——潘建伟院士72
第5章字符串、列表和文件74
5.1字符串数据类型74
5.2简单字符串处理77
5.3列表作为序列79
5.4字符串表示和消息编码80
5.4.1字符串表示80
5.4.2编写编码器81
5.5字符串方法82
5.5.1编写解码器82
5.5.2更多字符串方法84
5.6列表的重要方法85
5.7从编码到加密86
5.8输入/输出作为字符串操作87
5.8.1示例程序: 日期转换87
5.8.2字符串格式化89
5.8.3优化的零钱计数器91
5.9文件处理92
5.9.1多行字符串92
5.9.2文件处理93
5.9.3示例程序: 批处理用户名95
5.9.4文件对话框96
5.10正则表达式99
本章小结103
知识扩展: Python的格式字符103
课程思政: 中国汉字激光照排之父——王选院士104
第6章函数106
6.1函数的功能106
6.2函数的非正式讨论107
6.3带有函数的终值程序109
6.4函数和参数110
6.5返回值的函数113
6.6修改参数的函数115
6.7函数和程序结构118
本章小结119
知识扩展: 内置函数119
课程思政: 杀毒行业的先锋——王江民120
第7章判断结构122
7.1简单判断122
7.1.1示例: 健康警报器122
7.1.2形成简单条件124
7.2两路判断125
7.3多路判断127
7.4异常处理128
7.5设计研究: 求数129
本章小结133
知识扩展: Python的标准库和常用的第三方库133
课程思政: 我要回中国了——姚期智院士134
第8章循环结构和布尔值137
8.1for循环: 快速回顾137
8.2不定循环138
8.3常见循环模式139
8.3.1交互式循环139
8.3.2哨兵循环140
8.3.3文件循环141
8.3.4嵌套循环143
8.4布尔值计算144
8.4.1布尔运算符144
8.4.2布尔代数146
8.5其他常见结构147
8.5.1直到测试循环147
8.5.2循环加一半148
8.5.3布尔表达式作为判断149
8.5.4示例: 一个简单的事件循环150
本章小结155
知识扩展: Python工具——Anaconda与IPython155
课程思政: 奥运精神之“亚洲飞人”——苏炳添156
第9章模拟和设计157
9.1模拟短柄壁球157
9.1.1一个模拟问题157
9.1.2分析和规格说明157
9.2伪随机数158
9.3自顶向下的设计160
9.3.1顶层设计160
9.3.2关注点分离161
9.3.3第二层设计162
9.3.4设计simNGames()函数162
9.3.5第三层设计164
9.3.6整理完成166
9.3.7设计过程总结168
9.4自底向上的实现168
9.4.1单元测试168
9.4.2模拟结果169
本章小结170
知识扩展: Python编辑工具——Jupyter Notebook170
课程思政: 程序员经典名言172
第10章类与对象173
10.1对象的快速复习173
10.2示例程序: 炮弹173
10.2.1程序规格说明174
10.2.2设计程序174
10.2.3程序模块化176
10.3定义新类177
10.3.1示例: 多面骰子177
10.3.2示例: Projectile类180
10.4用类处理数据182
10.5对象和封装185
10.5.1封装有用的抽象185
10.5.2将类放在模块中186
10.5.3模块文档186
10.5.4使用多个模块188
10.6控件189
10.6.1示例程序: 掷骰子程序189
10.6.2创建按钮190
10.6.3构建骰子类192
10.6.4主程序195
10.7动画炮弹196
10.7.1绘制动画窗口196
10.7.2创建ShotTracker类197
10.7.3创建输入对话框198
10.7.4主事件循环200
本章小结205
知识扩展: Python工具——Skulpt206
课程思政: 华为公司的重要性——5G技术206
第11章数据收集209
11.1示例问题: 简单统计209
11.2应用列表210
11.2.1列表和数组211
11.2.2列表操作211
11.2.3用列表进行统计214
11.3记录的列表217
11.4用列表和类设计220
11.5字典集合224
11.5.1字典集合基础224
11.5.2字典集合操作225
11.5.3示例程序: 词频225
本章小结229
知识扩展: 一个令人惊喜的实用项目——Python Cheatsheet229
课程思政: 破解MD5算法的女强人——王小云院士230
第12章面向对象设计232
12.1面向对象设计的过程232
12.2类和实例234
12.3数据封装235
12.4访问限制237
12.5继承和多态240
12.6获取对象信息244
12.7实例属性和类属性249
12.8案例研究: 壁球模拟250
12.8.1候选对象和方法250
12.8.2实现SimStats类251
12.8.3实现RBallGame类253
12.8.4实现Player类254
12.8.5完整程序255
本章小结258
知识扩展: Python开发社区258
课程思政: 中国互联网运动的先锋——王志东258
第13章异常处理与测试260
13.1错误处理260
13.2调试268
13.3单元测试272
13.4文档测试277
本章小结280
知识扩展: BaseException类的层次结构280
课程思政: 国家科学技术奖得主、杂交水稻之父——袁隆平院士282
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| 內容試閱：
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Python程序设计基础人工智能如互联网浪潮一样，也必将创造一个全新的世界。Python作为接近人工智能的语言，就好比一把进入人工智能编程之门的钥匙。如今Python是全球流行的编程语言之一，被各大互联网公司广泛使用，涉及Web开发、数据分析以及人工智能等领域。
作为一种解释型高级语言，Python不但具备交互式、可移植、面向对象的特点且功能广泛适用于多种操作系统，而且有强大的标准库和丰富的工具包。相比其他编程语言而言，它简洁、高效且环保，应用范围越来越广泛。2016年，教育部发布了《大学计算机基础课程教学基本要求》，首次建议将Python语言作为首门程序设计课程，在其推动下，国内各高校逐步开设了Python语言，使之成为教学改革热点。Python代替VB进入教材，Python语言课程化也将成为学生学习的一种趋势。教育界把Python在众多编程语言中的地位提升一个新高度。Python语言作为一门发展了近30年的通用编程语言，语法简单，接近自然语言，是“复杂信息系统时代”直观的表达工具。使学习者不需要了解计算机底层知识，从而更多关注应用计算机解决问题的思路和方法。
Python是一门简单的语言，是一门语法简单、风格简约且易读的语言，它注重的是如何解决问题而不是编程语言本身的语法和结构。Python语言丢掉了分号以及花括号这些仪式化的东西，使得语法结构更加简洁，代码的可读性显著提高。相较于C、C 和Java等编程语言，Python语言提高了开发者的开发效率，削减了C、C 以及Java语言中一些较为复杂的语法，降低了编程工作的复杂程度。实现相同功能，Python语言所包含的代码量少，代码行数是其他语言的1/5到1/3。
Python是一种面向对象的语言，它作为一种新兴的编程语言，完全支持面向对象编程。面向对象的程序设计更加接近人类的思维方式，是对现实世界中客观实体进行结构和行为的模拟。Python语言完全支持继承、重载运算符、派生以及多继承，与C 和Java语言相比，它以一种非常强大而简单的方式实现面向对象的编程。
Python是一种跨平台的语言。Python语言具有开源性，它已经被移植到许多平台上。Python程序可以完全不修改直接在主流平台上运行。比如，在Linux和Windows之间移植Python代码，只需要简单地在机器之间复制代码即可。Python还提供了多种可选的独立程序，包括用户图形化界面、数据库接入、基于Web的系统等，甚至包括程序启动和文件夹处理等操作系统接口，不用考虑平台本身的差异性，可直接移植到其他平台上。
如果读者有其他程序设计语言的基础，那么在学习和使用Python的过程中，一定不要把其他语言的编程习惯和风格带到Python中来，因为这样可能会使代码变得冗长。读者应该思考从简洁的角度出发，去解决问题，这样才更有利于学习Python语言。
Python程序设计基础前言本书内容结构
熟练掌握Python语言基础知识和基本数据结构是解决实际问题的基础。本书用了大量的篇幅介绍Python编程的基础知识，通过示例帮助读者更好地理解和掌握这门语言。每章配有本章小结和课程思政，在家国情怀教育的同时为有能力的读者提供更多的拓展类学习内容，多维度强化自身的学习；并通过计算机名家故事，将学科建设与培养专业人才的教学探索有机地统一起来。
全书共13章，在编写上遵循由易到难、循序渐进的原则，主要内容组织如下。
第1章讲解计算机硬件和程序的知识，初识Python语言，简单介绍了Python的功能，用chaos示例展示了Python语言的“魔法”，拓展了Python版本的选择和安装。
第2章讲解软件开发过程、程序要素、输出语句、赋值语句、循环等基础知识。
第3章讲解数值数据类型，如int型、float型，以及Python内置的数值操作、类型转换和舍入、math库函数使用。
第4章讲解简单的图形编程、图形对象的使用、如何绘制终值、交互式图形的处理，给出了graphics模块参考，该模块提供了类Point、Line、Circle、Oval、Rectangle、Polygon和Text等可绘制对象。
第5章讲解字符串的类型和处理，以及字符串编写编码、解码器，展示了日期转换的程序示例、文件的操作处理等。
第6章讲解函数的功能，加入函数的终值程序、返回值的函数、修改参数的函数。
第7章讲解两路判断和多路判断的实现、异常处理，用判断树、Python等策略来完成“三者”的算法设计。
第8章讲解不定循环、交互式循环、文件循环、嵌套循环、布尔值计算和其他常见结构，展示“事件循环”示例。
第9章开发一个短柄壁球比赛的简单模拟，学习一些重要的设计和实现策略，以及伪随机数模拟，介绍了自顶向下和自底向上设计的实现过程，还有其他的设计技术。
第10章展示“多面骰子”程序示例，讲解定义新类，用类处理数据，用projectile类的示例，介绍了几种方法的类，讲述了按钮的创建、骰子类创建。后详细展示了如何给炮弹示例添加一个更好的界面，实现动画的效果。
第11章讲解列表和数组的操作，可以用列表进行统计，用列表和类来完成设计。通过分析Python计算器的案例，学会设计界面、处理按钮，后介绍了字典的基础知识。
第12章讲解OOD的过程，包括七步；研究壁球模拟案例，如何开发GUI，讲解了构成面向对象开发的封装、多态和继承。
第13章讲解了错误的处理、调试、单元测试和文档测试。
本书特点
（1） 全面讲解。本书知识点紧凑、覆盖更全面、更深入。
（2） 示例丰富，贴近场景。本书提供了丰富的代码示例，这些示例大多选自工作中的各类场景，力求做到编程场景化，提高解决问题的能力，增加实战操作经验。
（3） 立体化教材的设计。每章都配有教案、PPT、自测题以及微课视频，提供多种教学资源，满足教师教学需要和学生学习需要。
（4） 知识拓展与课程思政。科学技术本身是冰冷的，是广大科学技术者的情感与梦想赋予其温度。“创新是民族的灵魂”，通过计算机名家故事，以社会主义核心价值观为引领，坚持理论与实践相结合，将学科建设与培养国家优秀人才的先进教学探索相统一，引领师生知行合一、扎根中国、放眼世界，积极投身科技强国伟业。
本书适用读者
（1） 零基础的编程爱好者。
（2） Python培训机构的教师和学生。
（3） 本科院校的教师和学生。
（4） 大中专院校或职业技术学校的教师和学生。
致教师
本书配有丰富的教学资源，包括PPT教案、习题、源代码、模拟试题，有需要的教师，请与381844463@qq.com联系。
编者2022年2月
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