第1 章 程序設(shè)計概述............................ 1

1.1 計算機系統(tǒng)...................................... 1

1.1.1 計算機硬件系統(tǒng).................... 1

1.1.2 計算機軟件系統(tǒng).................... 2

1.1.3 計算機中的信息表示............ 3

1.2 程序設(shè)計基礎(chǔ).................................. 5

1.2.1 程序....................................... 5

1.2.2 程序設(shè)計語言........................ 5

1.2.3 程序設(shè)計............................... 6

1.3 Python 語言的發(fā)展歷史與特點....... 7

1.3.1 Python 語言的發(fā)展歷史........ 7

1.3.2 Python 語言的特點................ 8

1.4 Python 程序開發(fā).............................. 9

1.4.1 基本術(shù)語............................... 9

1.4.2 Python 程序的開發(fā)過程...... 10

1.4.3 搭建Python 編程環(huán)境......... 10

1.5 初識Python 程序........................... 13

1.5.1 第一個Python 程序............. 13

1.5.2 兩個整數(shù)的加、減、乘、

除、整除程序..................... 14

1.5.3 算術(shù)表達式求值程序.......... 15

1.5.4 華氏溫度轉(zhuǎn)換為攝氏

溫度的程序......................... 15

思考與練習(xí)............................................. 16

編程題.................................................... 16

第2 章 基本程序設(shè)計.......................... 18

2.1 計算三角形面積的程序................ 18

2.2 標(biāo)識符及其命名規(guī)則.................... 19

2.2.1 標(biāo)識符................................. 19

2.2.2 關(guān)鍵字................................. 19

2.3 變量和常量.................................... 20

2.3.1 變量..................................... 20

2.3.2 常量..................................... 21

2.4 數(shù)值數(shù)據(jù)類型和運算符................. 21

2.5 字符串和字符簡介........................ 25

2.6 列表、元組和字典簡介................. 29

2.6.1 初識列表............................. 29

2.6.2 初識元組............................. 30

2.6.3 初識字典............................. 31

2.7 內(nèi)置函數(shù)和數(shù)學(xué)函數(shù).................... 32

2.7.1 內(nèi)置函數(shù)............................. 32

2.7.2 數(shù)學(xué)函數(shù)............................. 33

2.8 對象和方法簡介............................ 36

2.9 程序設(shè)計風(fēng)格................................ 38

2.9.1 適當(dāng)?shù)淖⑨?......................... 38

2.9.2 命名習(xí)慣............................. 38

2.9.3 程序編排............................. 39

思考與練習(xí)............................................. 39

編程題.................................................... 41

第3 章 程序的控制結(jié)構(gòu)....................... 42

3.1 單入口單出口的控制結(jié)構(gòu)............. 42

3.2 布爾類型和關(guān)系運算符................. 43

3.3 成員運算符和身份運算符............. 45

3.4 if 語句............................................ 47

3.4.1 單分支if 語句和雙分支

if-else 語句.......................... 47

3.4.2 多分支if-elif-else 語句...... 48

3.5 產(chǎn)生隨機數(shù).................................... 50

3.6 邏輯運算符.................................... 51

3.7 循環(huán)............................................... 53

3.8 while 語句...................................... 54

3.9 for 語句.......................................... 57

3.10 pass、break 和continue 語句....... 60

3.11 嵌套循環(huán)...................................... 61

思考與練習(xí)............................................. 63

編程題.................................................... 65

第4 章 函數(shù)........................................ 68

4.1 函數(shù)的定義和調(diào)用........................ 68

4.2 函數(shù)的設(shè)計規(guī)則............................ 72

4.2.1 函數(shù)頭的設(shè)計規(guī)則.............. 72

4.2.2 函數(shù)體的設(shè)計規(guī)則.............. 72

4.3 函數(shù)的參數(shù).................................... 73

4.3.1 位置參數(shù)和關(guān)鍵字參數(shù)...... 73

4.3.2 默認(rèn)參數(shù)............................. 74

4.3.3 參數(shù)傳遞............................. 75

4.3.4 包裹傳遞參數(shù)和解包裹...... 76

4.4 變量的作用域................................ 78

4.5 lambda 表達式............................... 79

4.6 函數(shù)式編程.................................... 81

4.7 遞歸............................................... 84

4.7.1 遞歸的定義......................... 84

4.7.2 運用遞歸求解問題.............. 86

4.7.3 遞歸和循環(huán)......................... 87

4.7.4 尾遞歸................................. 89

4.8 海龜圖........................................... 90

4.8.1 設(shè)置畫布............................. 90

4.8.2 控制海龜............................. 92

4.8.3 控制畫筆............................. 95

4.8.4 分形圖形........................... 100

4.9 模塊化代碼.................................. 101

思考與練習(xí)........................................... 102

編程題.................................................. 104

第5 章 字符串、列表和元組.............. 107

5.1 字符串......................................... 107

5.1.1 字符編碼和字符串............ 107

5.1.2 字符串的基本操作............ 109

5.1.3 正則表達式....................... 115

5.2 列表............................................. 121

5.2.1 列表的概念....................... 121

5.2.2 列表的基本操作................ 122

5.2.3 復(fù)制列表........................... 131

5.2.4 列表和函數(shù)........................ 133

5.2.5 二維列表........................... 135

5.3 元組............................................. 137

5.3.1 元組的概念........................ 137

5.3.2 元組的基本操作................ 138

5.4 排序和查找.................................. 140

5.4.1 排序................................... 140

5.4.2 查找................................... 142

思考與練習(xí)........................................... 144

編程題.................................................. 146

第6 章 字典和集合............................ 150

6.1 字典............................................. 150

6.1.1 字典的概念........................ 150

6.1.2 字典的基本操作................ 151

6.2 集合............................................. 157

6.2.1 集合的概念........................ 157

6.2.2 集合的基本操作................ 158

思考與練習(xí)........................................... 165

編程題.................................................. 166

第7 章 對象和類............................... 168

7.1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計...................... 168

7.2 使用類編寫程序.......................... 169

7.2.1 聲明類............................... 169

7.2.2 創(chuàng)建對象........................... 170

7.3 對象作為函數(shù)參數(shù)...................... 171

7.4 對象列表...................................... 171

7.5 隱藏數(shù)據(jù)域.................................. 172

7.6 類變量和類方法.......................... 174

7.7 靜態(tài)方法...................................... 176

7.8 使用屬性...................................... 177

7.9 運算符重載和特殊方法............... 179

7.10 定制類........................................ 182

7.11 迭代器........................................ 185

7.12 生成器........................................ 188

7.13 處理日期和時間........................ 190

7.13.1 datetime 類....................... 190

7.13.2 timedelta 類...................... 194

思考與練習(xí)........................................... 198

編程題.................................................. 200

第8 章 繼承和多態(tài)............................ 203

8.1 繼承的概念.................................. 203

8.2 單繼承......................................... 204

8.3 覆蓋方法..................................... 206

8.4 object 類....................................... 207

8.5 多態(tài)和動態(tài)綁定.......................... 207

8.6 鴨子類型..................................... 209

8.7 與對象和類相關(guān)的內(nèi)置函數(shù)....... 210

8.8 類之間的關(guān)系.............................. 212

8.9 collections 模塊............................ 215

8.10 多繼承....................................... 218

思考與練習(xí)........................................... 220

編程題.................................................. 221

第9 章 異常處理............................... 224

9.1 程序設(shè)計錯誤.............................. 224

9.2 什么是異常.................................. 225

9.3 如何處理異常.............................. 225

9.4 內(nèi)置異常類.................................. 226

9.5 拋出異常..................................... 228

9.6 進一步討論異常處理.................. 229

9.7 自定義異常類.............................. 231

9.8 斷言............................................. 232

思考與練習(xí)........................................... 233

編程題.................................................. 233

第10 章 文件.................................... 236

10.1 文件的概念................................ 236

10.2 文件操作.................................... 237

10.3 文件讀寫.................................... 238

10.3.1 文本文件讀寫.................. 238

10.3.2 二進制文件讀寫.............. 241

10.4 對象序列化................................ 242

10.4.1 pickle 模塊....................... 242

10.4.2 JSON ................................ 243

10.5 內(nèi)存文件.................................... 246

10.5.1 StringIO ............................ 246

10.5.2 BytesIO............................. 247

10.6 CSV 文件.................................... 247

10.7 電子表格文件............................ 250

思考與練習(xí)........................................... 253

編程題.................................................. 253

參考文獻............................................. 255