Python语言程序设计教程

结构合理：根据非计算机专业的学习需要设计知识结构和难度， 内容简明易懂，难度适宜。

案例丰富：对应知识点设计案例，通过提供相应代码引导读者完成实践操作，加深理解。

配套习题：设置多种形式的习题并提供答案，辅助读者及时检验学习成果，实现学练一体化。

进入21世纪以来，随着中小学信息技术教育的普及程度越来越高，大学新生计算机知识的起点随之逐年提高，大学计算机基础课程的教学改革正在全国高校轰轰烈烈地展开，全国高校的计算机基础教育逐步走上了规范化的发展道路。随着时代的发展，计算机基础教学所面临的形势发生了很大变化，计算机应用能力已成为了衡量大学生素质与能力的突出标志之一。高校的计算机基础教育将从带有普及性质的初级阶段，开始步入更加科学、更加合理、更加符合21世纪高校人才培养目标且更具大学教育特征和专业特征的新阶段。这对大学计算机基础课程的教学内容提出了更新、更高、更具体的要求，同时也把计算机基础教学推入了新一轮的改革浪潮之中。

本书根据教育部高等学校非计算机专业计算机基础课程教学指导分委员会针对计算机基础教学的目标与定位、组成与分工，以及计算机基础教学的基本要求和计算机编程知识结构所提出的“Python程序设计”课程教学大纲，并结合全国计算机等级考试大纲和高等学校非计算机专业培养目标编写而成。

本书由郭其标、房宜汕担任主编，陈生庆、赵鑫、梁栋担任副主编，由郭其标审定。全书分为8章，第1～2章由郭其标编写，第3～4章由赵鑫编写，第5～6章由房宜汕编写，第7～8章由陈生庆编写，梁栋负责本书的资料收集和整理工作。

本书在编写过程中得到了有关专家和老师的指导与支持，在此表示衷心的感谢。由于编者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，敬请各位专家、同行和广大读者提出宝贵意见，以便再版时及时修改，在此表示诚挚的谢意！

编 者

2022年3月

第1章 Python介绍 1
1.1 Python语言的发展 1
1.2 Python语言的特点 1
1.3 Python语言的开发环境配置 2
1.3.1 Python的安装 2
1.3.2 PyCharm的安装 4
1.3.3 编写Python程序 11
1.4 程序的基本编写方法 13
1.5 Python程序实例 14
1.6 本章小结 14
1.7 习题 14
第2章 Python数据类型 16
2.1 数据类型介绍 16
2.2 变量和赋值 17
2.3 简单数据类型 19
2.3.1 整型 19
2.3.2 浮点型 20
2.3.3 复数类型 20
2.3.4 布尔型 21
2.4 运算符 21
2.4.1 算术运算符 21
2.4.2 逻辑运算符 22
2.4.3 比较运算符 23
2.4.4 成员运算符 23
2.4.5 位运算符 23
2.4.6 复合赋值运算符 24
2.4.7 运算符优先级 25
2.5 字符串类型 26
2.5.1 字符串表示 26
2.5.2 转义字符 27
2.5.3 字符串格式化 28
2.5.4 字符串运算 30
2.5.5 字符串内建方法 31
2.6 数据类型实例—温度转换 32
2.7 本章小结 33
2.8 习题 33
第3章 程序的控制结构 35
3.1 算法概述 35
3.1.1 初识算法 35
3.1.2 算法的基本结构 36
3.2 选择结构 37
3.2.1 单分支和双分支if语句 38
3.2.2 多分支if语句 39
3.2.3 if嵌套 39
3.3 循环结构 40
3.3.1 while循环 40
3.3.2 for循环 41
3.3.3 嵌套循环 42
3.3.4 循环结构中的其他语句 42
3.4 程序的异常处理 43
3.4.1 理解异常 43
3.4.2 处理异常 44
3.5 控制结构程序设计举例 46
3.6 本章小结 47
3.7 习题 47
第4章 组合数据类型 50
4.1 组合数据类型概述 50
4.2 列表 51
4.2.1 列表的创建 52
4.2.2 列表的访问 52
4.2.3 列表的更新 53
4.2.4 列表元素的删除 54
4.2.5 列表元素的排序和翻转 55
4.2.6 列表的运算 55
4.2.7 列表的嵌套 56
4.3 元组 56
4.3.1 元组的创建 57
4.3.2 元组的访问 57
4.3.3 元组的拼接 58
4.3.4 元组的运算 58
4.4 字典 58
4.4.1 字典的创建 59
4.4.2 字典的访问 60
4.4.3 字典的修改 60
4.4.4 字典的遍历 61
4.5 集合 62
4.5.1 集合的创建 62
4.5.2 集合元素的更新 63
4.5.3 集合元素的删除 63
4.5.4 集合的遍历 63
4.6 组合数据类型程序设计举例 63
4.7 本章小结 64
4.8 习题 64
第5章 函数 67
5.1 函数的概述 67
5.2 函数 67
5.2.1 内置函数 67
5.2.2 自定义函数 68
5.3 函数的参数 69
5.3.1 默认值参数和关键参数 69
5.3.2 可变长参数 70
5.3.3 函数传值问题 71
5.4 递归函数 72
5.5 匿名函数 73
5.6 生成器函数 75
5.7 变量的作用域 75
5.8 函数程序设计举例 77
5.9 本章小结 79
5.10 习题 79
第6章 文件操作 81
6.1 文件概述 81
6.1.1 I/O操作概述 81
6.1.2 文件 81
6.2 文件的打开和关闭 81
6.2.1 文件的打开 81
6.2.2 文件的关闭 83
6.3 文件的读写操作 83
6.3.1 读取文件 84
6.3.2 写文件 85
6.4 文件的随机读写 87
6.5 常用os模块的文件方法和目录方法 88
6.6 二进制文件的操作 89
6.7 文件程序设计举例 90
6.8 本章小结 92
6.9 习题 92
第7章 模块 94
7.1 模块的使用 94
7.2 自定义模块 95
7.3 安装引用其他模块 97
7.3.1 导入和使用标准模块 97
7.3.2 常用标准模块 98
7.3.3 第三方模块的下载与安装 99
7.4 本章小结 101
7.5 习题 101
第8章 综合应用 102
8.1 NumPy数值计算基础 102
8.1.1 NumPy简介 102
8.1.2 创建数组 102
8.1.3 数组尺寸 104
8.1.4 数组运算 105
8.1.5 数组切片 107
8.1.6 数组连接 108
8.1.7 数据存取 108
8.1.8 数组排序与搜索 109
8.2 Matplotlib数据可视化基础 109
8.3 jieba库的使用 116
8.4 wordcloud库的使用 118
8.4.1 词云简介 118
8.4.2 中英文词云的处理区别 118
8.4.3 WordCloud常用的函数 119
8.4.4 词云图生成步骤 119
附录 习题参考答案 123

1. Linux系统管理（openEuler版） [主编 许兴鹍 黄君羡]
2. Web前端开发从学到用完美实践 [阮晓龙 冯顺磊 编著]
3. 用英语讲中国故事（全视频 彩色版）上、下册 [主编　谢亮亮　汪洋]
4. 新时代大学生美育教育 [穆林 刘苍劲 彭圣芳]
5. 电子商务英语 [丁文毅 严慧]
6. 智能可穿戴项目化教程 [曾文波 陈赵云]
7. 视觉设计解析与实战教程 [姜春磊　杨晓]
8. 电子产品制图与制版案例教程 [邹莉莉　苏文斌　贺小艳]
9. 设计新维度：CMF元素与创新产品设计 [彭小鹏]
10. 园林树木识别与应用 [主编 张玉泉]
11. 文本信息处理与应用 [主编　何黎松　姚香秀]
12. 工业机器人编程及应用（第二版） [主编 向艳芳 胡月霞]
13. C语言程序设计（第二版） [主编 刘祖珉 赵仕波]
14. 数据分析与应用 [主编　孙伟　王兰芹]
15. Linux操作系统配置与管理项目化教程（第二版） [主编 白玉羚 刘金明 闫 淼]
16. Ansys SpaceClaim直接建模与仿真指南 [蔡宜时 编著]
17. 基于大数据的智慧农业管理平台关键技术研究与实践 [周永福 著]
18. 健美运动 [戴显岩]
19. Python程序开发基础（AI+微课版） [赵艳莉　曾鑫]
20. 大学生心理困境突围之路 [张珏 著]
21. 机器学习基础与实践 [主编　李晓峰　胥文婷　李云波]
22. 大模型应用实战 DeepSeek＋即梦AI＋剪映重塑创作 [丁红　杨彦彦　丁丁　编著]
23. HarmonyOS从入门到精通 [陈赵云　周永福　杨　浪]
24. 用英语发现世界：欧美文化篇 [李小丽　张薇　编著]
25. 大学体育教程 [戴显岩]
26. 新一代信息技术 [李佼辉 任雪冬]
27. 轨道交通类专门用途英语教程 [李德华主编 商晔副主编]
28. 建设工程项目团队知识异质性对团队绩效的影响研究 [胡可]
29. 新时代元阳梯田 云南现代化高原立体灌区 前世 今生 未来 [云南省水利水电勘测设计研究院 ]
30. 网络工程师章节习题与考点特训（适配第6版考纲） [夏杰 编著]