本书针对Python初学者编写，力求培养学生的基本编程能力，重点树立学生的编程思想，注重编程规范的养成。全书共9章，包括Python语法基础、程序结构、Python数据结构、函数、文件操作及面向对象基础等知识。本书根据学生的认知规律安排知识点，提供了内容丰富的案例、拓展练习和编程题库，能有效地提高读者的学习兴趣和动手实践能力。同时，大部分案例配备程序设计方法的介绍和源码，使读者能够较快地掌握Python语言程序设计的基础知识、基本算法和编程思想。本书配套的电子课件和源码请登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）注册后免费下载。本书可作为应用型本科和高职院校学生的Python教材，也可作为Python软件开发和数据分析人员的Python基础自学参考书。

随着互联网、大数据、云计算等信息技术的高速发展，人工智能已进入了爆发式的增长阶段，成为推动新一轮产业和科技革新的动力。Python语言由于简洁、易学易懂、功能强大等特点，成为人工智能和大数据时代的首选编程语言。2018年3月，“Python语言”成为全国计算机等级二级考试新增科目，进一步提升了Python语言的重要性。 本书针对Python初学者编写，根据学生的认知规律循序渐进地的安排知识点，书中提供了丰富的案例、拓展练习、综合案例和编程题库，提高读者的学习兴趣，大部分案例配备程序设计方法的介绍和源码，注重编程规范的养成，使读者能够较快地掌握Python语言程序设计的基础知识、基本算法和编程思想。 本书在Windows平台基于Python 3.x和PyCharm环境介绍Python程序设计相关知识。全书共分为9章，各章节内容如下。 第1章首先介绍了Python概述，包括Python语言及其特点、在Windows系统搭建Python开发环境的方法，以及环境的使用和运行方式，最后介绍了我的第一个Python程序及Python编程规范。通过本章的学习，希望读者能掌握Python环境的搭建和使用方法，建立初步的编程规范意识。 第2章主要介绍Python语法基础，包括标识符与保留字、数据类型、常量和变量、运算符和表达式、类型转换、输入输出等。通过本章的学习，希望读者能够掌握Python基础语法。 第3章主要介绍程序结构，首先介绍了算法和流程图，然后介绍了Python程序设计的三大基础结构，即顺序、选择和循环结构的实现方法。通过本章的学习，希望读者能够掌握Python程序设计流程，为程序设计奠定基础。 第4章主要介绍Python函数，包括自定义函数、模块、包及其应用。通过本章的学习，希望读者能够掌握Python模块化编程思想，能利用模块化编程思想进行程序设计和编写。 第5、6章主要介绍Python序列，包括列表、元组、字典、集合和字符串。通过这两章的学习，希望读者能够熟悉Python序列的分类和特点，掌握序列的定义和使用，能在具体的编程情景中进行灵活的应用。 第7章主要介绍Python文件操作，包括文本文件、CSV文件、JSON文件的打开、读写和关闭等操作。通过本章的学习，希望读者能够熟悉Python文件操作，能对文本文件、CSV文件和JSON文件进行读写。 第8章主要介绍Python面向对象基础，包括类和对象，面向对象三大特点、接口等内容。通过本章的学习，希望读者能够掌握Python面向对象编程思想，能进行简单的面向对象程序的编写。 第9章为Python综合案例，涵盖了Python应用的多个方向的内容，包括Python基础应用、Python网络爬虫、数据分析、图像处理等。通过本章的学习，希望读者可进一步巩固Python基础知识，同时初步了解自己感兴趣的Python应用方向，为后续学习奠定基础。 附录提供了Python常见异常，为程序调试提供参考，同时还提供了Python编程100例，供学习者拓展练习，提高Python编程应用能力。 本书由重庆城市管理职业学院《Python程序设计》课程教研组教师完成编写，陈素琼老师编写了第1、3、9章及附录的内容，吴科宏老师编写了第2、6、8章，程书红老师编写了第5章，李菊芳老师编写了第4章，韩永征老师编写了第7章，汪忆老师负责本书的审核和统稿，PMI协会会员周磊提供了本书案例素材。以上全体人员在近一年的编写过程中付出了很多，在此表示衷心的感谢。 本书所有程序均采用Python 3.x和PyCharm编写，且全部编译通过。虽然我们力求尽善尽美，但书中难免会有错漏之处，望广大读者批评指正，将意见反馈至邮箱：join929@163.com。 编 者

第1章　Python概述 1 1.1 计算机程序 1 1.1.1 程序 1 1.1.2 程序语言 1 1.2 了解Python 2 1.2.1 Python简介 2 1.2.2 Python语言特点 3 1.3 Python开发环境搭建 4 1.3.1 Python安装 4 1.3.2 PyCharm安装 6 1.3.3 Anaconda安装 10 1.4 我的第一个Python程序 14 1.4.1 语句分割与续行 14 1.4.2 注释 15 1.4.3 缩进与空行 16 1.5 素质拓展 16 【拓展训练】 16 第2章　Python语法基础 18 2.1 标识符与保留字 18 2.1.1 标识符 18 2.1.2 保留字 19 2.2 数据类型 22 2.2.1 数值型 23 2.2.2 字符串 26 2.2.3 布尔型 28 2.3 常量和变量 29 2.3.1 常量 29 2.3.2 变量 31 2.4 运算符和表达式 36 2.4.1 算术运算符 37 2.4.2 关系运算符 38 2.4.3 逻辑运算符 41 2.4.4 位运算符 44 2.4.5 赋值运算符 48 2.4.6 其他运算符 49 2.4.7 运算符优先级 49 2.5 类型转换 51 2.6 输入/输出 53 2.6.1 输出 53 2.6.2 输入 53 2.7 素质拓展 54 【拓展训练】 55 第3章　程序结构 56 3.1 算法和流程图 56 3.1.1 算法 56 3.1.2 流程图 57 3.2 顺序结构 57 3.3 选择结构 59 3.3.1 单分支语句 59 3.3.2 双分支语句 61 3.3.3 多分支语句 62 3.3.4 分支语句嵌套 65 3.4 循环结构 66 3.4.1 while语句 66 3.4.2 range()函数 68 3.4.3 for语句 69 3.4.4 循环辅助语句 70 3.4.5 循环嵌套 72 3.5 异常处理 74 3.6 素质拓展 77 【拓展训练】 77 第4章　函数 79 4.1 自定义函数 79 4.1.1 函数定义 79 4.1.2 函数调用 80 4.1.3 参数传递 82 4.1.4 函数返回值 85 4.2 特殊函数 86 4.2.1 递归函数 86 4.2.2 匿名函数 88 4.2.3 随机函数 89 4.3 模块 91 4.3.1 模块的创建与引用 91 4.3.2 Python模块的位置 92 4.4 常用的内置函数 93 4.4.1 常用数学函数 93 4.4.2 类型转换函数 94 4.4.3 类型判断函数 96 4.4.4 其他函数 97 4.5 素质拓展 98 【拓展训练】 98 第5章　数据结构 100 5.1 列表 101 5.1.1 列表创建 101 5.1.2 列表访问 101 5.1.3 列表操作符 102 5.1.4 列表内置函数 104 5.2 元组 107 5.2.1 元组创建 107 5.2.2 元组内置函数 107 5.2.3 元组与列表的区别 109 5.3 字典 109 5.3.1 字典创建 110 5.3.2 字典访问 110 5.3.3 字典内置函数和方法 111 5.4 集合 112 5.4.1 集合定义 113 5.4.2 集合基本操作 113 5.4.3 集合操作符 115 5.5 素质拓展 116 【拓展训练】 116 第6章　字符串 118 6.1 字符串 118 6.1.1 字符串定义 118 6.1.2 索引和切片 125 6.1.3 字符串运算符 128 6.2 常用操作 130 6.2.1 常用函数 131 6.2.2 字符串格式化 135 6.3 正则表达式 140 6.3.1 基本符号 141 6.3.2 re模块 146 6.4 素质拓展 150 【拓展训练】 150 第7章　文件操作 151 7.1 文本文件 151 7.1.1 文件打开 151 7.1.2 文件关闭 153 7.1.3 文件对象属性 154 7.1.4 文件常用操作方法 154 7.1.5 目录常用操作方法 158 7.2 CSV文件 159 7.2.1 CSV文件简介 159 7.2.2 CSV文件读写 160 7.3 JSON文件 163 7.3.1 JSON数据 163 7.3.2 JSON数据解析 163 7.3.3 JSON文件读写 165 7.4 素质拓展 167 【拓展训练】 168 第8章　面向对象基础 170 8.1 面向对象概念 170 8.1.1 类和对象 171 8.1.2 类的定义 172 8.1.3 对象创建 176 8.2 面向对象特性 180 8.2.1 封装 180 8.2.2 继承 185 8.2.3 多态 192 8.3 接口 194 8.4 素质拓展 197 【拓展训练】 198 第9章　综合案例 199 9.1 案例一：学生管理系统 199 9.2 案例二：打印爱心图案 204 9.3 案例三：爬取猫眼电影TOP100榜 205 9.4 案例四：哈姆雷特词云分析 207 9.5 案例五：绘制科赫曲线 209 9.6 案例六：公告点击量分析 212 附录A　Python常见异常 214 附录B　Python编程100例 216

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