Python基础实例教程

以凝练的风格介绍Python的核心知识，每一章都有明确的学习目标，并配有大量在交互环境下操练的实例和运行结果，帮助读者理解具体的知识点。

介绍了Python自带的开发环境以及IPython等其他集成开发环境，且全部实例的代码均在Python 3环境下调试通过。

操作实例丰富实用，注重内容细节的介绍，对常用第三方模块也都有介绍。

Python语言诞生于20世纪90年代，迄今用户已达数百万。Python是免费、开源的软件，简单易学却又功能强大，在目前主流操作系统平台上都能很好地运行Python脚本，这些特点使得Python获得了众多专业和非专业人士的青睐与支持，成为当前非常流行的一门编程语言，越来越多的行业都在应用Python。从YouTube到大型网络游戏的开发，从动画设计到科学计算，从系统编程到原型开发，从数据库到网络脚本，从机器人系统到美国航空航天局（NASA）的数据加密，都有Python的用武之地。

Python语言在当前的信息技术背景下获得了最佳的发展机遇，得到了迅猛发展。Python已发展成为一种生态语言，第三方模块库已达到十几万个，并且还在不断丰富着。

本书重点介绍Python语言的核心基础知识，注重实践性。每一个知识点都先从理论角度分析，然后给出在交互环境下的操作实例，帮助读者加深对知识的理解，启发应用理论解决实际问题的思路。

本书对读者编程基础零要求，只要具备了计算机基础知识即可快速入门。Python的交互模式提供了很好的语言学习环境，用户输入一条语句，语句马上能够执行，方便查看执行的结果。当然，集成开发环境IDLE也为大段脚本的编辑和调试提供了友好的环境。本书作为教材注重实用性，在力求简洁明确地说明知识点的同时，提供了多样而全面的操练题目，学生可以边操作边领悟，提高软件开发能力。本书既可作为计算机类专业学生的教材，也可作为Python应用开发者的参考书。

全书共分9章，内容安排循序渐进，由浅入深，层次清晰，通俗易懂。第1章介绍Python的特点和安装方法；第2章介绍Python内置对象类型，包括数字、列表、元组、字符串、字典、集合和文件等；第3章是Python的基本语句和语法，介绍了分支结构和循环结构语句的使用；第4章Python语言特有的一些内容，包括迭代、解析和生成器；第5章函数，介绍函数的定义和参数传递等关键问题；第6章模块，介绍模块的导入及变量的命名空间、几个常用Python标准库模块的使用方法；第7章面向对象程序设计初步，介绍OOP技术的核心概念以及在Python中实现OOP的基本方法；第8章介绍异常处理机制；第9章通过分析几个典型程序帮助读者快速上手编程，并对程序调试及排错给出一些建议和方法。

本书具有以下特点：

（1）语言简练，内容充实，较全面地覆盖了Python语言的核心内容。

（2）注重实用，不仅有理论分析，还精心设计安排了大量在交互环境下的实例，帮助理解知识点，提高动手能力，同时引领学生领悟Python语言的特点，提升应用Python语言解决问题的实践技能和创新意识。

（3）每一章都有内容总结和习题。习题丰富，形式多样，内容有趣味性，使学生能够享受到学习带来的乐趣和成就感。

（4）全面支持Python 3，所有实例均在Python 3环境下进行了测试。

（5）教材提供配套的课件、部分习题的参考答案。

本书广泛收集和参考了各种Python的开源资料和文档，在出版过程得到了出版社的大力支持，在此向这些资料的分享者表示诚挚的感谢。

由于作者水平有限，书中难免有不妥和疏漏之处，恳请各位专家、读者批评指正，编者邮箱：qinying@bfsu.edu.cn。

编 者

2018年12月

前言

第1章 认识Python 1
1.1 Python是什么 1
1.2 Python的安装 3
1.2.1 Windows平台 3
1.2.2 Linux、UNIX和Macintosh 7
1.3 执行Python程序的方法 7
1.4 交互环境IPython/Jupyter 10
本章小结 11
习题1 11
第2章 Python内置对象类型 13
2.1 数字 13
2.1.1 数字常量 14
2.1.2 表达式操作符 14
2.1.3 数字的其他类型 17
2.2 列表和元组 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 列表对象的基本方法 24
2.2.5 列表的应用 28
2.2.6 列表的深层拷贝与浅层拷贝 29
2.2.7 元组 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 转换字符串 40
2.4 字典 41
2.4.1 字典的定义和构建 41
2.4.2 字典的基本操作 43
2.5 集合 45
2.5.1 集合的特点 45
2.5.2 集合的运算 46
2.5.3 集合对象的方法 47
2.6 文件 47
2.6.1 文件的读写操作 48
2.6.2 二进制文件和文本文件 51
2.6.3 数据文件的CSV格式 52
本章小结 52
习题2 53
第3章 语句和语法 58
3.1 赋值语句 59
3.1.1 赋值语句和变量命名 60
3.1.2 赋值的形式 61
3.2 if语句 64
3.2.1 if语句的格式 64
3.2.2 多行语句 65
3.2.3 测试条件的形成 66
3.2.4 if/else表达式 68
3.2.5 嵌套if结构 69
3.3 while和for循环语句 69
3.3.1 while循环 69
3.3.2 for循环 72
3.3.3 与循环有关的内置函数 73
本章小结 75
习题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 生成器函数 84
4.3.2 生成器表达式 85
本章小结 85
习题4 86
第5章 函数 88
5.1 常用内置函数 88
5.1.1 常用函数 88
5.1.2 迭代处理函数 89
5.1.3 类型转换函数 90
5.2 函数的定义和调用 90
5.3 参数传递 92
5.3.1 参数传递的两种模式 92
5.3.2 参数的匹配 93
5.4 变量的作用域 96
5.5 递归 99
5.6 匿名函数lambda 100
5.7 一个函数实例 101
本章小结 102
习题5 103
第6章 模块 106
6.1 模块导入 106
6.2 标准库模块 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 第三方模块库 123
6.3.1 绘图模块Turtle 123
6.3.2 数据计算模块库Numpy 126
6.3.3 可执行代码生成模块Pyinstaller 131
6.3.4 中文信息处理工具Jieba 132
6.3.5 词云生成工具Wordcloud 134
6.4 模块的搜索路径 135
6.5 创建模块 136
6.6 主模块 136
本章小结 137
习题6 137
第7章 面向对象程序设计初步 143
7.1 面向对象基础 143
7.2 类和实例 144
7.2.1 类和实例的生成 144
7.2.2 类的继承 146
7.3 类的设计 147
7.3.1 构造函数 147
7.3.2 类方法的设计 148
7.3.3 运算符重载 150
本章小结 152
习题7 153
第8章 异常基础 156
8.1 触发异常和捕获异常 156
8.1.1 触发异常 157
8.1.2 捕获异常 158
8.2 用户定义的异常类 161
8.3 with/as环境管理器 162
本章小结 163
习题8 163
第9章 程序实例和调试 165
9.1 英文单词词形还原 165
9.2 嵌套的同音单词 166
9.3 网络爬虫 168
9.4 多线程文件写入 170
9.5 程序调试 172
9.5.1 语法错误 172
9.5.2 运行时错误 172
9.5.3 语义错误 173
9.5.4 程序调试工具 173
附录A 175
A.1 Python 2.7.x和Python 3.x的
主要差别 175
A.2 Python中的保留字 178
A.3 Python内置异常 178
参考文献 180

1. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
2. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
3. C程序设计实践教程 [刘卫国]
4. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
5. 程序设计基础实践教程（C/C++语言版） [张桂芬 葛丽娜]
6. C++案例项目精讲 [主编 杨国兴]
7. 劳动争议处理实务 [主编 王秀卿 罗静]
8. 工程数学 [主编 郭立娟 王海]
9. 语音识别理论与实践 [主编　莫宏伟]
10. 武术基础教程 [主编 李代勇 谢志民]
11. 计算机网络实训教程 [主编 张浩军 赵玉娟]
12. 画法几何与机械制图习题集（多学时） [主编 赵军]
13. SwiftUI完全开发 [李智威 著]
14. 电工电子技术基础 [主编 刘 军 杨国龙 刘天成]
15. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
16. 机械设计基础（第二版） [主编 田亚平 李爱姣]
17. 画法几何与机械制图 [主编 赵军]
18. C语言程序设计习题与实验指导（第二版） [主编 甄增荣 张宾]
19. C语言程序设计（第二版） [主编 甄增荣 田云霞]
20. Unity3D虚拟现实应用开发实践 [主 编 刘龙]
21. 智能化技术基础（第三版） [邓文达　李礼]
22. Python程序设计 [主编 姜春磊 陈虹洁]
23. C语言程序设计实践教程（活页式） [主编 郑茵 陈巍 滕泓虬]
24. 面向对象程序设计 [主编 张勇 张平华 赵小龙]
25. Python程序设计基础及实战 [主编　刘健]
26. 网络营销 [主编 夏薇薇 刘婷 尚洁]
27. C语言程序设计 [姜雪]
28. Python程序设计实践教程 [王鹤琴 蔡正保]
29. 电视节目策划与制作（微课版） [主　编　黄滴滴]
30. 数据库技术与应用实践教程（SQL Server 2019） [主 编 严晖 周肆清]