本书以程序设计为主线，由浅入深、循序渐进地讲述Python语言的基本概念、基本语法和数据结构等基础知识。内容包括Python语言及其编程环境，数据类型、运算符和表达式，基本流程控制（顺序、选择和循环），序列、字典与集合，函数与模块，文件，异常处理，面向对象程序设计，图形用户界面设计以及Python在数据挖掘中的应用。本书注重实用性和实践性，通过对一些典型算法的解析及其实现给读者一些解题示范和启发；实例通俗易懂。本书可作为高等学校Python语言程序设计课程的教材，也可作为工程技术人员和计算机爱好者的参考资料。

Python语言由荷兰人Guido van Rossum于1989年发明，1991年首次公开发行。Python语言经过二十多年的发展，已经广泛应用于计算机科学与技术、科学计算、数据的统计分析、移动终端开发、图形图像处理、人工智能、游戏设计、网站开发等领域。Python是一种面向对象、解释运行、扩展性很强的程序设计语言，语法简洁清晰，同时拥有功能丰富的标准库和扩展库。其标准库提供了系统管理、网络通信、文本处理、数据库接口、图形系统、XML处理等功能；扩展库则覆盖科学计算、Web开发、数据库接口、图形系统等多个领域，并且大多功能成熟而稳定。

通过Python语言程序设计课程的学习，读者可以掌握Python语言的程序结构、语法规则和编程方法，具有独立编写常规Python语言应用程序的能力，同时为设计大型应用程序和系统程序打下坚实的基础。本课程是数据结构、面向对象程序设计、操作系统和软件工程等课程的基础，可为这些课程提供实践工具。

本书以程序设计为主线，由浅入深、循序渐进地讲述Python语言的基本概念、基本语法和数据结构等基础知识。全书共13章，第1和第2章介绍了Python语言基本概念、基本数据类型、运算符和表达式；第3～5章介绍了三种基本程序设计结构（顺序结构、选择结构和循环结构）；第6和第7章介绍了序列（包括列表、元组和字符串）、字典与集合；第8章介绍了函数与模块的定义和使用；第9和第10章介绍了文件、异常处理的基本知识；第11章介绍了面向对象程序设计相关知识及应用；第12章介绍了使用Python进行图形用户界面的设计；第13章介绍了Python在数据挖掘中的应用。本书中的例题均在Python 3.5运行环境中调试通过。

本书第1章由王曙燕编写，第2～12章及附录由王小银编写，第13章由孙家泽编写，全书由王小银统稿。研究生权雅菲和陈朋媛参与了部分校对工作，作者在此一并表示衷心的感谢。

本书可作为高等学校Python语言程序设计课程的教材，也可作为工程技术人员和计算机爱好者的参考资料。

由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。作者联系方式: wangxiaoyinxy@126.com。

编者

2017年10月

第1章Python语言概述/1

1.1Python语言的发展1

1.1.1Python的起源1

1.1.2Python的发展2

1.2Python语言的特点2

1.2.1Python的特性2

1.2.2Python的缺点4

1.2.3Python与其他语言的比较5

1.3简单的Python程序介绍5

1.4Python的程序开发工具8

1.4.1Python的版本选择8

1.4.2Python的安装10

1.4.3Python的开发环境10

习题13

第2章数据类型、运算符和表达式/14

2.1常量、变量与标识符14

2.1.1标识符14

2.1.2常量15

2.1.3变量15

2.2Python的基本数据类型17

2.2.1整型数据17

2.2.2实型数据18

2.2.3字符型数据19

2.2.4布尔型数据20

2.2.5复数类型数据21

2.3运算符与表达式22

2.3.1Python运算符22

2.3.2算术运算符和算术表达式23

2.3.3赋值运算符和赋值表达式26〖1〗Python语言程序设计〖3〗〖3〗

2.3.4关系运算符和关系表达式29

2.3.5逻辑运算符和逻辑表达式30

2.3.6成员运算符和成员表达式32

2.3.7同一性运算符和同一性表达式33

2.4运算符的优先级和结合性34

习题34

第3章顺序程序设计/36

3.1算法36

3.1.1算法的概念36

3.1.2算法的评价标准37

3.1.3算法的表示38

3.2程序的基本结构40

3.2.1顺序结构41

3.2.2选择结构41

3.2.3循环结构41

3.3数据的输入与输出42

3.3.1标准输入与输出43

3.3.2格式化输出45

3.4顺序程序设计举例47

习题49

第4章选择结构程序设计/50

4.1单分支选择结构50

4.2双分支选择结构51

4.3多分支选择结构52

4.4选择结构嵌套54

4.5选择结构程序举例56

习题60

第5章循环结构程序设计/62

5.1while循环结构62

5.1.1while语句62

5.1.2while语句应用63

5.2for语句结构65

5.2.1for语句65

5.2.2for语句应用67

5.3循环的嵌套68

5.4循环控制语句70

5.4.1break语句70

5.4.2continue语句71

5.4.3pass语句72

5.5循环结构程序举例72

习题76

第6章序列/78

6.1列表78

6.1.1列表的基本操作79

6.1.2列表的常用函数83

6.1.3列表应用举例86

6.2元组87

6.2.1元组的基本操作87

6.2.2列表与元组的区别及转换89

6.2.3元组应用90

6.3字符串91

6.3.1三重引号字符串91

6.3.2字符串基本操作91

6.3.3字符串的常用方法94

6.3.4字符串应用举例96

习题98

第7章字典与集合/100

7.1字典100

7.1.1字典常用操作100

7.1.2字典的遍历104

7.1.3字典应用举例105

7.2集合105

7.2.1集合的常用操作106

7.2.2集合常用运算109

习题111

第8章函数与模块/113

8.1函数概述113

8.2函数的定义与调用114

8.2.1函数定义114

8.2.2函数调用115

8.3函数的参数及返回值116

8.3.1形式参数和实际参数116

8.3.2函数的返回值118

8.4递归函数120

8.5变量的作用域123

8.5.1局部变量124

8.5.2全局变量125

8.6模块125

8.6.1定义模块125

8.6.2导入模块126

8.7函数应用举例127

习题131

第9章文件/132

9.1文件概述132

9.1.1文件的基本概念132

9.1.2文件的操作流程134

9.2文件的打开与关闭134

9.2.1打开文件134

9.2.2关闭文件137

9.3文件的读写137

9.3.1文本文件的读写137

9.3.2二进制文件的读写140

9.4文件的定位144

9.5与文件相关的模块146

9.5.1os模块146

9.5.2os.path模块149

9.6文件应用举例150

习题152

第10章异常处理/153

10.1异常153

10.2Python中异常处理结构157

10.2.1简单形式的try…except语句157

10.2.2带有多个except的try语句159

10.2.3try…except…finally语句结构161

10.3自定义异常162

10.4断言与上下文管理162

10.4.1断言162

10.4.2上下文管理164

习题165

第11章面向对象程序设计/166

11.1面向对象程序设计概述166

11.1.1面向对象的基本概念166

11.1.2从面向过程到面向对象168

11.2类与对象169

11.2.1类的定义169

11.2.2对象的创建和使用170

11.3属性与方法171

11.3.1实例属性171

11.3.2类属性171

11.3.3对象方法173

11.4继承和多态174

11.4.1继承174

11.4.2多重继承175

11.4.3多态176

11.5面向对象程序设计举例177

习题180

第12章图形用户界面设计/181

12.1图形用户界面的选择与安装181

12.2图形用户界面程序设计基本问题181

12.3常用控件183

12.3.1按钮183

12.3.2文本控件184

12.3.3菜单栏、工具栏、状态栏185

12.3.4对话框186

12.3.5复选框188

12.3.6单选框189

12.3.7列表框189

12.3.8组合框190

12.4对象的布局191

12.4.1grid布局管理器191

12.4.2pack布局管理器192

12.4.3place布局管理器193

12.4.4布局管理器举例193

12.5事件处理194

12.5.1事件处理程序195

12.5.2事件绑定195

12.6图形用户界面设计应用举例196

习题199

第13章数据挖掘/201

13.1关于数据挖掘201

13.2使用Python进行数据挖掘203

13.2.1为什么选择Python进行数据挖掘203

13.2.2进行数据挖掘工作必要的Python库203

13.2.3环境介绍204

13.3数据预处理204

13.3.1数据清洗205

13.3.2数据变换206

13.3.3数据集成207

13.3.4数据归约208

13.4聚类分析209

13.4.1关于聚类分析209

13.4.2Kmeans算法209

13.5分类216

13.5.1关于分类216

13.5.2分类相关概念216

13.5.3ID3算法217

13.6关联规则挖掘222

13.6.1关于关联规则挖掘222

13.6.2Apriori算法222

习题226

附录A常用字符与ASCII码对照表/228

附录BPython中运算符的优先级表/231

附录CPython内置函数/232

参考文献/240

（1）以程序设计为主线，由浅入深、循序渐进地讲述Python语言的基本概念、基本语法和数据结构等基础知识。 

（2）注重实用性和实践性，通过对一些典型算法的解析及其实现给读者一些解题示范和启发；实例通俗易懂。 

（3）重点介绍Python图形用户界面设计以及Python在数据挖掘中的应用。 

       （4）可作为高等学校Python语言程序设计课程的教材，也可作为工程技术人员和计算机爱好者的参考资料。

（1）以程序设计为主线，由浅入深、循序渐进地讲述Python语言的基本概念、基本语法和数据结构等基础知识。

（2）注重实用性和实践性，通过对一些典型算法的解析及其实现给读者一些解题示范和启发；实例通俗易懂。

（3）重点介绍Python图形用户界面设计以及Python在数据挖掘中的应用。

       （4）可作为高等学校Python语言程序设计课程的教材，也可作为工程技术人员和计算机爱好者的参考资料。