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《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》提出了以理解和运用计算生态为目标的Python语言教学思想,不仅系统讲解了Python语言语法,同时介绍了从数据理解到图像处理的14个Python函数库,向初学Python语言的读者展示了全新的编程语言学习路径。《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》一共设计了25个非常具有现代感的实例,从绘制蟒蛇、理解天天向上的力量到机器学习、网络爬虫,从文本进度条、统计名著人物重要性到图像手绘效果、雷达图绘制,绝大多数实例为作者原创,将随着内容深入不断激发读者学习Python语言的热情,因为编程是件很有趣的事儿。《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》内容丰富、叙述清晰、循序渐进,采用新形态构建形式,提供大量扩展阅读资料、学习资料和学习视频。《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》作者(中国大学MOOC平台Python语言程序设计课程的主讲教师)建议广大读者借助在线开放课程,深入学习《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》内容。《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》适合初学Python语言的读者使用,也适合作为各类大专院校的教材,同时,也可作为对Python感兴趣读者的自学参考书。
内容简介
《Python语言程序设计基础(第2版)/教育部大学计算机课程改革项目规划教材》提出了以理解和运用计算生态为目标的Python语言教学思想,在系统讲解Python语言语法的同时介绍了从数据理解到图像处理的14个Python函数库,向初学Python语言的读者展示了全新的编程语言学习路径。《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》一共设计了25个非常具有现代感的实例,从绘制蟒蛇、理解天天向上的力量到机器学习、网络爬虫,从文本进度条、统计名著人物重要性到图像手绘效果、雷达图绘制,绝大多数实例为作者原创,将随着内容深入不断激发读者学习Python语言的热情,因为“编程是件很有趣的事儿”。
《Python语言程序设计基础(第2版)/教育部大学计算机课程改革项目规划教材》内容丰富、叙述清晰、循序渐进,采用新形态构建形式,提供大量扩展阅读资料、学习资料和学习视频。《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》作者(中国大学MOOC平台“Python语言程序设计”课程的主讲教师)建议广大读者借助在线开放课程,深入学习《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》内容。《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》适合初学Python语言的读者使用,也适合作为各类大专院校的教材,同时,也可作为对Python感兴趣读者的自学参考书。
作者简介
嵩天,博士,北京理工大学计算机学院副教授,美国圣路易斯华盛顿大学访问学者,中国大学MOOC*年轻的课程负责人,深受学生喜爱的学霸型老师。他是清华直博保送生、计算机专业科班博士、百人产品团队负责人,他曾经研发过CPU、编译器、网络协议、网络安全设备,成功产业化多套产品,还是多项国家自然科学基金项目的主持者。他是科研牛人,也是教学达人。他用Python玩转科研,现在他教你如何轻松玩转Python。
目录
第一部分初识Python语言
第1章程序设计基本方法
1.1计算机的概念
1.2程序设计语言
1.2.1程序设计语言概述
1.2.2编译和解释
1.2.3计算机编程
1.3Python语言概述
1.3.1Python语言的发展
1.3.2编写Hello程序
1.3.3Python语言的特点
1.4Python语言开发环境配置
1.4.1安装Python解释器
1.4.2运行Hello程序
1.4.3运行Python小程序
1.5程序的基本编写方法
1.5.1IPO程序编写方法
1.5.2理解问题的计算部分
1.6Python语言的版本更迭
1.6.1版本之间的区别
1.6.2版本的选择建议
本章小结
程序练习题
第2章:Python程序实例解析
2.1实例1:温度转换
2.2Python程序语法元素分析
2.2.1程序的格式框架
2.2.2注释
2.2.3命名与保留字
2.2.4字符串
2.2.5赋值语句
2.2.6input()函数
2.2.7分支语句
2.2.8eval()函数
2.2.9print()函数
2.2.10循环语句
2.2.11函数
2.3实例2:Python蟒蛇绘制
2.4turtle库语法元素分析
2.4.1绘图坐标体系
2.4.2画笔控制函数
2.4.3形状绘制函数
2.4.4函数的封装
本章小结
程序练习题
第二部分深入Python语言
第3章基本数据类型
3.1数字类型
3.1.1数字类型概述
3.1.2整数类型
3.1.3浮点数类型
3.1.4复数类型
3.2数字类型的操作
3.2.1内置的数值运算操作符
3.2.2内置的数值运算函数
3.2.3内置的数字类型转换函数
3.3模块1:math库的使用
3_3.1math库概述
3.3.2math库解析
3.4实例3:天天向上的力量
3.5字符串类型及其操作
3.5.1字符串类型的表示
3.5.2基本的字符串操作符
3.5.3内置的字符串处理函数
3.5.4内置的字符串处理方法
3.6字符串类型的格式化
3.6.1format()方法的基本使用
3.6.2format()方法的格式控制
3.7实例4:文本进度条
3.7.1简单的开始
3.7.2单行动态刷新
3.7.3带刷新的文本进度条
本章小结
程序练习题
第4章程序的控制结构
4.1程序的基本结构
4.1.1程序流程图
4.1.2程序的基本结构
4.1.3程序的基本结构实例
4.2程序的分支结构
4.2.1单分支结构:if语句
4.2.2二分支结构:if-else语句
4.2.3多分支结构:if-elif-else语句
4.3实例5:身体质量指数BMl
4.4程序的循环结构
4.4.1遍历循环:for语句
4.4.2无限循环:while语句
4.4.3循环保留字:break和continue
4.5模块2:random库的使用
4.5.1random库概述
4..5.2random库解析
4.6实例6:7c的计算
4.7程序的异常处理
4.7.1异常处理:try-except语句
4.7.2异常的高级用法
本章小结
程序练习题
第5章函数和代码复用
5.1函数的基本使用
5.1.1函数的定义
5.1.2函数的调用过程
5.1.3lambda函数
5.2函数的参数传递
5.2.1可选参数和可变数量参数
5.2.2参数的位置和名称传递
5.2-3函数的返回值
5.2.4函数对变量的作用
5.3模块3:datetime库的使用
5.3.1datetime库概述
5.3.2datetime库解析
5.4实例7:七段数码管绘制
5.5代码复用和模块化设计
5.6函数的递归
5.6.1递归的定义
……
第3章基本数据类型
第4章程序的控制结构
第5章函数和代码复用
第6章组合数据类型
第7章文件和数据格式化
第三部分运用Python语言
第8章程序设计方法论
第9章科学计算和可视化
第10章网络爬虫和自动化
附录A极简计算机基础
附录B人机接口和图形编程
附录C数据处理和挖掘
《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》快速参考索引
参考文献
前言/序言
——Python语言是什么?它只是其他编程语言的替代品吗?
——不,Python是一种生态语言。
地球几十亿年的生命孕育出丰富多彩的自然生态,物竞天择,依存繁衍。计算机70余年的发展开创了一个释放全球智力、激发创新热情的开源共享的信息时代。随着专业分工和智慧角逐的深入,各信息技术分支逐渐形成了一批以开源共享为形态的开放资源,包括开源操作系统、数据库、软件工具甚至开源硬件,构成了“计算生态”。与自然生态类似,计算生态并没有顶层设计,而是获益于草根工程师或一线专家无私贡献的专业智慧。计算生态中的各元素在竞争中发展、依存、终结、再生,成为信息技术快速发展最重要的创新动力。
Python语言在计算生态的大背景下诞生、发展、再生,历时近30年,其简洁和面向生态的设计理念得到了广泛认同,形成了全球范围最大的单一语言编程社区。超过9万个第三方编程库覆盖从数据到智能、二维到三维、文本处理到虚拟现实、控制逻辑到系统结构等几乎所有的计算领域。最为可贵的是,Python语言能够将其他编程语言的优秀成果封装起来,降低使用复杂度。因此,我们称:Python语言为“生态语言”。
《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》在国内高校广泛接触并关注Python语言教学的大背景下编写,试图从计算技术发展角度阐释Python语言作为“生态语言”的价值,展示一条与其他编程语言不同的学习路径。具体来说,《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》设计了超过20个利用第三方库的编程实例,伴随Python语言语法讲解了10余个标准库或第三方库的使用,在讲解程序设计基础概念、Python语言语法的同时,帮助读者理解围绕计算生态开展编程并解决问题的基本理念和方法。
“理解运用计算生态,培养集成创新思维”是我们期望传达的教学理念。《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》以此为出发点,试图实现两个目标:使读者掌握一门终身受用的编程语言(Python语言);使读者体验运用计算生态解决实际问题的过程和思路。期待读者能通过Python语言的学习,真正走进计算世界,享受创新的乐趣!
《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》成稿过程一波三折,先后历时一年,随着教学理念的不断发展完善以及教学经验的积累,《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》大部分内容被推翻或重写过多次,《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》超过90%的实例都是作者原创。此外,借助作者在中国大学MOOC:平台(www.icourses.cn/imooc)上开设的“Python语言程序设计”课程及“Python系列专题”课程,读者可愉快地体验在线学习的乐趣。
为了辅助教师开展教学和配合读者学习,《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》提供:Python语言相关的资源平台,其中《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》所配套电子资源均上传至Python123主平台(www.python123.org)。希望扩展练习的读者或计划组织课内教学的老师,也可以使用Pythonl23题库和评测系统(www、python123.io)。
《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》作者均来自于北京理工大学,学校发展教育教学的决心和行动给予作者莫大的支持,在此表示感谢。此外,还要感谢在《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》撰写和出版过程中给予过帮助的人,包括研究生/本科生袁炜佳、李天龙、杨雅婷、刘苗苗、魏煜等。《Python语言程序设计基础(第2版)教育部大学计算机课程改革项目规划教材》得到了教育部谷歌产学合作项目、北京市教育委员会“北京高等学校青年英才计划项目”、北京理工大学优秀青年教师资助计划项目(教学提升)和北京理工大学校级十三五规划教材项目的资助,在此一并表示感谢。