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普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材：Python程序設計基礎 
定 價：45 元 叢書名：普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材
9 7 2 8 4 7 4 1 9 1 6 3 5 
本書是以Python 語言（Python 3 版本）作為入門語言的程序設計教材，以嶄新的思路進行設計和編排。全書以程序設計零起點讀者為主要對象，以培養(yǎng)程序設計能力為目標，簡潔通俗，循序漸進，通過例題，重點講解程序設計思想和方法，力圖將Python 語言基礎知識介紹和程序設計能力培養(yǎng)完美結合，培養(yǎng)讀者對程序設計的興趣，提高讀者程序設計能力水平。本書共10 章，包括程序設計概述，基本程序設計，程序的控制結構，函數(shù)，字符串、列表和元組，字典和集合，對象和類，繼承和多態(tài)，異常處理以及文件。本書適合作為高等學校學生學習程序設計課程的教材，也可供程序員和編程愛好者參考使用。
本書特色：1.本書以程序設計零起點讀者為主要對象，以培養(yǎng)程序設計能力為目標。2.內容簡潔通俗、循序漸進，重點講解程序設計思想和方法，力圖將Python語言基礎知識和程序設計能力培養(yǎng)完美結合。3.本書配有iStudy通用實踐評價平臺，可實現(xiàn)在線學習、練習、測評與考務管理。4.本書源于教學改革和教學實踐，體現(xiàn)了程序設計教學改革的成果。
隨著信息產業(yè)的迅速發(fā)展，軟件人才的需求量越來越大。程序設計是軟件人才必備的基礎知識和技能。 程序設計基礎是一門理論與實踐密切相關、以培養(yǎng)學生程序設計能力為目標的課程。如何消除學生學習程序設計的畏難情緒，使學生順利進入程序設計的大門，逐步掌握程序設計思想和方法，提高實踐動手能力，是本課程教學的難題。 程序設計既是科學，也是藝術。學習程序設計是一件非常辛苦的事情，要有非常強的耐心和實踐精神，需要花費大量的時間，不可能一蹴而就，必須從某個起點開始循序漸進。 本書就是一個很好的起點。本書以程序設計零起點讀者為主要對象，采用Python 語言（Python 3 版本）作為程序設計的描述語言。Python 語言是目前業(yè)界廣泛使用的程序設計語言，編者確信選用Python 語言作為程序設計基礎課程的教學語言是正確的選擇。在教學實踐中，編者感到Python 語言的簡潔、靈活和高效，能夠帶給軟件開發(fā)者無盡想象的空間，同時也深深感到講授Python 語言過程中面臨的困難和挑戰(zhàn)，意識到在程序設計基礎課程中講授Python 語言并不是那么容易的。 盡管目前有關學習Python 語言的書籍很多，但學習Python 語言仍然讓大多數(shù)初學者心存畏懼。編者一直從事程序設計方面的教學和科研工作，主講過多門程序設計課程，積累了豐富的教學經(jīng)驗。在本書編寫過程中，編者結合自己教學和使用Python 語言的經(jīng)驗和感悟，以程序設計為主線，通過例題，簡潔通俗講解程序設計思想和方法，并穿插介紹相關的語言知識，循序漸進地培養(yǎng)學生程序設計能力。本書對那些渴望掌握Python 語言而又心存畏懼的初學者而言是一個很好的選擇。 教學改革的重點之一，就是要抓學生實踐動手能力的培養(yǎng)，學生的能力是實現(xiàn)就業(yè)的決定因素，而就業(yè)率又是體現(xiàn)教育質量的重要指標。杭州師范大學作為國內首家服務外包本科學院以及教育部、商務部在江蘇、浙江兩省開展地方高校計算機學院培養(yǎng)服務外包人才試點工作單位，我們實施了程序設計課程的教學改革，在教學內容、教學方法、教學手段和考核方式上，基本形成了比較完整的體系，目的就是培養(yǎng)學生的程序設計能力，適應社會對軟件服務外包人才培養(yǎng)的需求。本書配有iStudy 通用實踐評價平臺，可實現(xiàn)在線學習、練習、測評與考務管理。本書源于教學改革和教學實踐，體現(xiàn)了程序設計教學改革的成果。 讀者要獲取本書的相關資源，請訪問中國鐵道出版社網(wǎng)站http://www.tdpress.com/51eds/。 本書由杭州師范大學虞歌主編。在本書編寫過程中，參考了部分圖書資料和網(wǎng)站資料，在此向其作者表示感謝。本書的出版得到了中國鐵道出版社的大力支持，在此表示衷心的感謝。 感謝讀者選擇本書。由于編者水平和經(jīng)驗有限，書中難免有不足之處，懇請讀者提出寶貴意見和建議，使本書日臻完善。編者聯(lián)系方式：yuge@hznu.edu.cn。 編 者 2018 年4 月
虞歌，杭州師范大學杭州國際服務工程學院（信息科學與工程學院）副教授，碩士生導師，杭州市教育局系統(tǒng)優(yōu)秀教育工作者/杭州市教育局系統(tǒng)優(yōu)秀教師，長期從事計算機應用技術、計算機教育方面的研究與教學工作，主講《程序設計基礎》《面向對象程序設計》《Web程序設計》等課程，主編和參編教材多部。
第1 章 程序設計概述............................ 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 程序設計基礎.................................. 5 1.2.1 程序....................................... 5 1.2.2 程序設計語言........................ 5 1.2.3 程序設計............................... 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 算術表達式求值程序.......... 15 1.5.4 華氏溫度轉換為攝氏 溫度的程序......................... 15 思考與練習............................................. 16 編程題.................................................... 16 第2 章 基本程序設計.......................... 18 2.1 計算三角形面積的程序................ 18 2.2 標識符及其命名規(guī)則.................... 19 2.2.1 標識符................................. 19 2.2.2 關鍵字................................. 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 內置函數(shù)和數(shù)學函數(shù).................... 32 2.7.1 內置函數(shù)............................. 32 2.7.2 數(shù)學函數(shù)............................. 33 2.8 對象和方法簡介............................ 36 2.9 程序設計風格................................ 38 2.9.1 適當?shù)淖⑨?......................... 38 2.9.2 命名習慣............................. 38 2.9.3 程序編排............................. 39 思考與練習............................................. 39 編程題.................................................... 41 第3 章 程序的控制結構....................... 42 3.1 單入口單出口的控制結構............. 42 3.2 布爾類型和關系運算符................. 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............................................. 63 編程題.................................................... 65 第4 章 函數(shù)........................................ 68 4.1 函數(shù)的定義和調用........................ 68 4.2 函數(shù)的設計規(guī)則............................ 72 4.2.1 函數(shù)頭的設計規(guī)則.............. 72 4.2.2 函數(shù)體的設計規(guī)則.............. 72 4.3 函數(shù)的參數(shù).................................... 73 4.3.1 位置參數(shù)和關鍵字參數(shù)...... 73 4.3.2 默認參數(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........................................... 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........................................... 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........................................... 165 編程題.................................................. 166 第7 章 對象和類............................... 168 7.1 面向對象程序設計...................... 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........................................... 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 與對象和類相關的內置函數(shù)....... 210 8.8 類之間的關系.............................. 212 8.9 collections 模塊............................ 215 8.10 多繼承....................................... 218 思考與練習........................................... 220 編程題.................................................. 221 第9 章 異常處理............................... 224 9.1 程序設計錯誤.............................. 224 9.2 什么是異常.................................. 225 9.3 如何處理異常.............................. 225 9.4 內置異常類.................................. 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........................................... 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........................................... 253 編程題.................................................. 253 參考文獻............................................. 255
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