本书以Python 3.x为平台，内容包括Python及其程序基本构成、数据类型和表达式、程序控制结构、序列、函数、文件操作、面向对象编程、数据可视化、各类应用、项目实战和Web开发。通过综合实例，把知识和编程相结合；通过实训，培养读者解决问题的能力。项目实战案例经过精心设计，综合应用Python解决实际问题。本书配有教学视频、PPT教学课件、网络文档、实例源码文件和资源文件，需要的读者可以通过华信教育资源网免费下载。本书可作为大学本科和高职高专有关课程的教材，也可作为Python自学参考书。

Python语言简单易学、功能强大。Python的应用领域非常广泛，包括Web开发、大数据分析、爬虫、云计算、人工智能、自动化运维、游戏开发等，目前Python有超过12万个第三方库，几乎覆盖了信息技术的所有领域。几乎所有大中型互联网企业都在使用Python，例如Google、Youtube、Dropbox、百度、新浪、搜狐、腾讯、阿里巴巴、网易、淘宝、知乎、豆瓣、汽车之家、美团等。 2018年，我们编写了《Python实用教程》。在此基础上，我们总结近年来Python教学、等级考试、应用开发等需要，编写了本书。 本书具有如下特点。 （1）从简单实例入手介绍Python程序的基本构成、特点和初学者容易出现的错误，使读者专注于程序本身。 （2）书中的综合实例既突出主要内容又训练基本算法，逐步锻炼读者理解和设计程序的能力。 （3）作为上机操作内容的实训，读者按照要求修改程序，然后独立设计、调试程序，逐步提高解决问题的能力。 （4）Python应用涉及分词、语音合成、网络信息爬取、图像处理、人脸识别和抓拍比对等内容，可通过扫描二维码显示对应资源内容。 （5）项目实战案例经过精心设计，综合应用Python解决实际问题。 本书配套资源如下： （1）综合实例教学视频； （2）PPT教学课件； （3）所有实例Python源程序； （4）项目实战源码文件和配套资源文件； （5）图形界面设计基本文档； （6）Python Web开发实例文件； （7）二维码相关网络文档。 需要的读者可以通过华信教育资源网免费下载。 本书由南京师范大学郑阿奇担任主编。 由于编者水平有限，书中难免出现不当之处，敬请读者批评指正。 编 者

第1章 Python及其程序基本构成 1 1.1 Python简介 1 1.2 Python程序基本构成 1 1.2.1 注释 1 1.2.2 标识符和关键字 2 1.2.3 赋值语句和数据类型 2 1.2.4 分支和缩进 3 1.2.5 输入和输出函数 3 1.2.6 程序行组成 3 1.3 Python安装及其集成开发环境 4 1.3.1 Python安装 4 1.3.2 Python集成开发环境 4 1.4 程序运行 5 1.5 程序运行错误 5 1.5.1 语法错误 6 1.5.2 运行错误 7 1.5.3 运行结果不正确 8 【实训】 8 1.6 Python内置函数、标准库和第三 方库 8 1.6.1 内置函数 8 1.6.2 标准库 8 1.6.3 第三方库 9 第2章 数据类型和表达式 11 2.1 数值类型和表达式 11 2.1.1 整型 11 2.1.2 浮点型 12 2.1.3 复数型 13 2.1.4 数值运算符 13 2.1.5 常用函数 15 2.2 布尔类型和表达式 18 2.2.1 布尔类型及运算 18 2.2.2 判断运算符 19 2.3 字符串类型和表达式 20 2.3.1 字符编码及其Python支持 20 2.3.2 转义字符 21 2.3.3 字符串常量 23 2.3.4 字节串 23 2.3.5 内置字符串函数 23 2.3.6 字符串运算符 24 2.3.7 字符串操作方法 25 2.3.8 正则表达式 28 【综合实例】：字符串加解密和子串 匹配 31 【实训】 33 2.4 日期和时间类型 33 2.4.1 日期和时间库 33 2.4.2 时间库 35 2.5 数据类型转换 36 2.5.1 进制和数值转换 36 2.5.2 字符和码值转换 37 【综合实例】：不同进制表达式计算 38 【实训】 38 第3章 程序控制结构 39 3.1 程序基本结构 39 3.1.1 数据输入 39 3.1.2 数据输出 40 3.1.3 算法描述和实现 43 3.2 分支结构 44 3.2.1 分支语句 44 3.2.2 分支语句的嵌套 47 3.3 循环结构 48 3.3.1 条件语句 48 3.3.2 遍历语句 49 3.3.3 循环体控制语句 50 3.3.4 循环嵌套 52 【综合实例】：快判素数和计时答题 52 【实训】 54 3.4 异常处理 55 3.4.1 程序异常举例 55 3.4.2 异常处理程序 56 3.4.3 主动抛出异常 59 【综合实例】：计算输入数据平均 成绩 60 【实训】 60 第4章 序列 62 4.1 列表 62 4.1.1 列表的特性 62 4.1.2 列表的基本操作 64 4.1.3 列表方法 65 4.1.4 列表推导式 68 【综合实例】：评分处理和因数分解 70 【实训】 72 4.2 元组 72 4.2.1 元组的特性 72 4.2.2 生成器推导式 74 4.3 集合 74 4.3.1 集合的创建与访问 75 4.3.2 集合的基本操作 75 【综合实例】：商品销售分类统计 77 【实训】 78 4.4 字典 78 4.4.1 字典的创建与基本操作 78 4.4.2 字典方法 79 【综合实例】：百分成绩分级统计 82 【实训】 84 4.5 序列常用函数和相互转换 84 4.5.1 序列常用函数 84 4.5.2 序列相互转换 86 【综合实例】：区分中英文和24点 游戏 88 【实训】 90 第5章 函数 91 5.1 自定义函数 91 5.1.1 函数定义与调用 91 5.1.2 列表推导式调用函数 91 5.2 参数传递 92 5.2.1 定长参数 93 5.2.2 可变长参数 93 5.2.3 序列解包 94 5.3 变量作用域 95 5.4 函数的嵌套与递归 96 5.4.1 函数的嵌套 96 5.4.2 函数的递归 97 【综合实例】：阶乘、斐波那契和汉 诺塔 98 5.5 应用程序构成 101 5.5.1 模块 101 5.5.2 包 102 5.5.3 引用包模块 103 【综合实例】：报数游戏 105 【实训】 105 第6章 文件操作 106 6.1 文件及其操作 106 6.1.1 打开和关闭文件 106 6.1.2 数据操作 108 6.1.3 二进制文件和序列化操作 109 6.1.4 文件（文件夹）操作 110 【综合实例】：商品分类和用户账号 管理 110 【实训】 113 6.2 CSV和Excel操作 113 6.2.1 CSV操作 113 【综合实例】：商品订单管理 114 【实训】 116 6.2.2 Excel操作 116 【综合实例】：订单统计分析 117 【实训】 119 第7章 面向对象编程 120 7.1 类 120 7.1.1 类和对象 120 7.1.2 类的定义与使用 121 7.2 数据成员和数据成员方法 122 7.2.1 数据成员 122 7.2.2 数据成员方法 123 7.2.3 特性方法 124 7.2.4 动态性 125 【综合实例】：圆面积、周长和 圆柱体积 125 【实训】 126 7.3 子类 126 7.3.1 继承 126 【综合实例】：学生课程数据操作 126 【实训】 127 7.3.2 多重继承 127 【综合实例】：学生课程成绩数据 操作 127 【实训】 128 7.3.3 多态 128 第8章 数据可视化 130 8.1 画图模块及应用 130 【综合实例】：实时时钟 132 【实训】 136 8.2 图表处理及应用 136 8.2.1 基本绘图 137 【综合实例】：指数衰减的曲线和 三维图 138 【实训】 141 8.2.2 绘制图表 141 【综合实例】：学生课程成绩等级 图表 144 【实训】 148 8.3 最优图形界面程序设计 148 8.3.1 PyQt5开发环境安装 149 8.3.2 PyQt5窗口与控件 150 8.3.3 常用基本控件 151 【综合实例】：计算圆面积 153 【实训】 158 第9章 各类应用 159 9.1 文本分词、语音合成和播放 159 【综合实例】：公交车语音播报 161 【实训】 162 9.2 词频分析和词云可视化 163 【综合实例】：英文阅读词频分析和 词云可视化 163 【实训】 165 9.3 网络信息爬取 165 【综合实例】：大学排名爬取 166 【实训】 170 9.4 图像数据处理和显示 170 【综合实例】：天池和水怪照片 处理 171 【实训】 175 9.5 人脸识别和抓拍比对 175 【综合实例】：图片人脸识别和抓拍 人脸比对 176 【实训】 179 第10章 项目实战 180 10.1 需求分析与设计 180 10.1.1 程序设计方法 180 10.1.2 系统层次结构 180 10.2 系统实施方案与准备 181 10.2.1 开发环境搭建 181 10.2.2 数据准备 183 10.2.3 项目结构 184 10.3 图形界面功能设计与开发 185 10.3.1 用户管理 185 10.3.2 功能导航 189 10.3.3 商品选购 191 10.3.4 下单结算 198 10.3.5 销售分析 207 10.4 应用程序打包发布 213 【实训】 214 第11章 Web开发 215 11.1 Django环境搭建 215 11.2 Django前端开发入门 215 11.3 表单、模型与后端开发 215 11.4 Django项目发布 216 习题及参考答案 217 第1章 217 第2章 218 第3章 220 第4章 221 第5章 223 第6章 225 第7章 226 第8章 227 第9章 228 附录A 网络文档索引 230 A.1 Python保留字 230 A.2 Python内置函数 230 A.3 常用RGB色彩 230 A.4 Unicode常用字符编码范围 230 A.5 Python生态 230 A.6 Python标准库分类 230 A.7 全国计算机等级考试二级Python 语言程序设计考试大纲 230 A.8 江苏省计算机二级Python考试 大纲 230 A.9 在PyCharm环境中调试Python 程序 230

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