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范建农 主编 编

图书标签:

• Python
• 编程
• 教程
• 入门
• 程序设计
• 计算机
• 软件开发
• 数据分析
• 人工智能
• 基础

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121320910

版次：1

商品编码：12138071

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-07-01

用纸：胶版纸

页数：212

字数：278000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：以高中教师和学生为主，也可作为大学生和Python程序设计爱好者的入门教材。

通过各种经过实践教学检验的编程问题或案例，将Python语言与常用算法思想、创客教育结合起来，通过Python编程来实现算法思维，利用Python语言的扩展性将其与硬件连接，实现“造物”，充分强调了计算思维。

内容简介

本书共分五个章节，分别是计算机科学、Python面向对象程序设计、常用算法思想及其程序实现、Python数据分析和Python扩展应用。不仅涵盖了Python设计的基础知识，还列举了几种常用的经典算法，最后从大数据分析和扩展应用两个方向介绍了Python语言的强大之处。此外，在每个小节的最后，还设置了上机实践、课堂练习、阅读材料等板块，适合中学生的学习以及课程开设。本书还提供在线网络课程，通过MOOC课程设计，设置符合知识体系的练习系统和交互式评价方案。

作者简介

　　范建农，具有多年的高中任教经验，是浙江省科学技术协会会员，嘉兴市高中信息技术学科中心组核心成员，主持过多个省市级课题项目，出版了《高考零距离突破—高考金典》、《高考零距离突破—高考倒计时》（中国原子能出版社），《信息技术新时代领航》（文汇出版社），《导与练—信息技术系统复习》（浙江科学技术出版社），《计算机硬件组装》（机械工业出版社）。倪俊杰，具有多年的高中任教经验，参与过教育部教育管理信息中心课题《基于移动互联网的教育教学创新应用研究》以及浙江省教研室多个课题，担任过“嘉兴市个人教学问题专项课题”“嘉兴市现代教育技术专项课题”等多个项目的负责人，获得过“嘉兴市教育科研成果三等奖”“桐乡市教育科研成果一等奖”等多个奖项，主持编写了《玩转微课》（国家行政院出版社）和《在微信上建学校》（重庆大学出版社）等著作。

目录

第1章 绪论
1．1 计算机科学
1．2 计算机思维与编程
1．3 现代编程理念
第2章 Python面向对象程序设计
2．1 Python面向对象程序设计
2．2 基本对象类型
2．3 变量
2．4 运算符
2．5 函数
2．6 列表、元组、字典
2．7 流程控制
第3章 常用算法思想及其程序实现
3．1 算法的概念和表示
3．2 枚举算法及其程序实现
3．3 排序算法及其程序实现
3．4 查找算法及其程序实现
3．5 递推算法及其程序实现
3．6 递归算法及其程序实现
第4章 Python数据分析
4．1 数据分析基础
4．2 数据导入
4．3 数据可视化
4．4 Python网络爬虫
4．5 数据挖掘
第5章 Python扩展应用
5．1 Python可视化编程
5．2 Python的扩展模块
5．3 Python与数据库连接（Access、MySQL）
5．4 Python与硬件连接
模拟卷（一）
模拟卷（二）
参考答案

前言/序言

序

在信息社会中，学生的信息技术素养,特别是计算思维的能力,已经成为未来职业生涯的核心竞争力之一。信息技术课程是发展学生信息技术素养的最重要途径。多年的实践表明：信息技术课程中的编程教学与训练在培养学生计算思维能力方面无可替代。当前，在中学编程教学中普遍采用的语言，无论从学科趋势还是实际应用，都已经与社会发展及学生成长的要求相脱节。因此，信息技术教学中迫切需要引入一种（或多种）既迎合技术应用趋势、同时又能满足中学课堂教学需要的编程语言。

作为一种现代编程语言，Python具有语法简单、开源、跨平台、扩展性强等诸多特点，且拥有众多功能强大的应用扩展库，是众多主流领域应用（如大数据分析）开发的首选语言。同时，Python也是最易学易用的编程语言之一，特别是其信息技术基本概念的完美诠释、对各类开源硬件和数据分析的全面支持，使之尤其适合非计算机专业人员用作教学语言，以及做些轻量级的实验及原型开发等工作。因此，Python已经成为国内外众多高校计算机通识课程中所使用的首选语言，在这样的大背景下，在中学信息技术编程教学中适当采纳Python似乎也顺理成章。但是，采用一种全新的编程语言教学意味着要对整个教学内容、教学环境、教学资源和评价方法进行重构，同时还涉及对信息技术教师重新培训等复杂问题。因此，在中学阶段开设Python课程绝非易事。

本书作者都是活跃在教学一线的信息技术老师，他们很早就开始在其信息技术课堂及课外活动中使用Python语言进行编程教学，也包括支持创客课程及学科整合等方面的宝贵尝试，本书就是这些教师集体经验的结晶。

本书以中学开设Python课程的需要出发，结合课标要求,系统且详细地讲述了Python语言的核心内容,尤其难能可贵的是,本书通过各种经过实际教学检验的编程问题或案例,将课程标准所要求的算法和数据处理等方面知识无缝融入,对于有意学习Python，或者初次使用Python进行编程教学的老师具有很好的引领作用。此外，本书还专辟篇幅介绍了几种典型Python扩展包，并附有支持开源硬件（如树莓派）和数据分析等典型应用的简洁而完整实例，为读者深入学习Python提供指引。

有幸第一时间读到作者们的书稿，受益匪浅，希望本书出版能鼓励更多信息技术老师学习Python、使用Python、宣传Python。

借此机会，是以为序。

首都师范大学 樊磊

2017年6月

Python程序设计教程 这本教程旨在为初学者提供一条清晰、系统且富有实践性的Python编程学习之路。无论您是完全没有编程经验的新手，还是希望掌握一门强大且易学语言的开发者，本书都将是您的理想起点。 核心理念与学习路径： 本书的编写遵循“循序渐进，学以致用”的核心理念。我们深知初学者的挑战，因此从最基础的概念入手，逐步引入更复杂的知识点，并始终强调理论与实践的结合。学习路径清晰明了，确保您在每一个阶段都能建立坚实的知识基础。 内容梗概： 1. Python入门与基础 认识Python： 了解Python的历史、特点、应用领域，以及安装和配置Python开发环境（包括IDE的选择与使用）。 第一个Python程序： 编写并运行您的第一个“Hello, World!”程序，体会编程的乐趣。 变量与数据类型： 深入理解Python中的基本数据类型，如整数、浮点数、字符串、布尔值，以及如何声明和使用变量。 运算符： 学习算术运算符、比较运算符、逻辑运算符、赋值运算符等，掌握数据之间的运算和比较。 输入与输出： 掌握如何通过`input()`函数获取用户输入，以及如何使用`print()`函数向控制台输出信息，实现人机交互。 2. 流程控制：让程序“思考” 条件语句： 学习`if`、`elif`、`else`语句，让程序能够根据不同的条件做出判断和执行不同的代码块。 循环语句： 掌握`for`循环和`while`循环，实现重复执行代码块的功能，提高编程效率。 循环控制语句： 学习`break`和`continue`语句，灵活控制循环的执行流程。 3. 数据结构：组织与管理信息 列表（List）： 学习如何创建、访问、修改和删除列表元素，掌握列表的常用操作（如切片、追加、插入、删除）。 元组（Tuple）： 理解元组的不可变性，学习元组的创建和访问，以及它们与列表的区别和适用场景。 字典（Dictionary）： 掌握字典的键值对存储方式，学习如何创建、访问、添加、修改和删除字典项，以及字典的常用方法。 集合（Set）： 学习集合的无序性和唯一性特点，掌握集合的创建、添加、删除操作，以及集合的运算（如并集、交集、差集）。 4. 函数：代码的模块化与复用 函数的定义与调用： 学习如何定义自己的函数，以及如何通过函数名调用函数，实现代码的模块化。 参数与返回值： 理解函数参数的传递方式（位置参数、关键字参数），以及如何通过`return`语句从函数中返回计算结果。 作用域： 区分局部变量和全局变量，理解变量的作用范围。 匿名函数（Lambda）： 学习使用简洁的Lambda函数处理简单的逻辑。 内置函数： 介绍Python常用的内置函数，如`len()`、`type()`、`int()`、`str()`等，提高开发效率。 5. 面向对象编程（OOP）：构建更复杂的程序 类与对象： 理解类是对象的蓝图，对象是类的实例。学习如何定义类，创建对象。 属性与方法： 学习如何在类中定义属性（数据成员）和方法（成员函数），以及如何在对象上访问和调用它们。 构造函数与析构函数： 理解`__init__`方法的作用，以及对象的生命周期。 继承： 学习如何创建子类继承父类的属性和方法，实现代码的重用和扩展。 多态： 理解多态的概念，让程序能够以统一的方式处理不同类型的对象。 封装： 学习如何通过访问控制（公有、私有）来保护对象的内部状态。 6. 文件操作：与文件交互 文件的打开与关闭： 学习如何使用`open()`函数打开文件，以及如何使用`close()`方法关闭文件，确保资源释放。 文件的读写： 掌握读取文件内容（逐行读取、一次性读取）和向文件写入内容的方法。 文件模式： 了解不同的文件打开模式（如读模式、写模式、追加模式）。 `with`语句： 学习使用`with`语句自动管理文件的打开和关闭，避免资源泄露。 7. 异常处理：让程序更健壮 理解异常： 学习常见的异常类型，以及异常发生的原因。 `try-except`块： 掌握使用`try-except`块来捕获和处理程序运行时发生的异常，防止程序崩溃。 `else`和`finally`子句： 学习`else`和`finally`子句在异常处理中的作用。 自定义异常： 学习如何定义和抛出自己的异常。 8. 模块与包：组织与管理代码 模块的导入： 学习如何使用`import`语句导入Python标准库模块和其他自定义模块。 创建自己的模块： 学习如何将自己的代码组织成模块，实现代码的复用。 包的创建与使用： 理解包是模块的集合，学习如何创建和组织包。 常用标准库模块： 介绍一些常用的Python标准库模块，如`math`、`random`、`datetime`、`os`等，并提供使用示例。 9. 进阶主题与实战项目（可选/简要介绍） 正则表达式： 简要介绍正则表达式在文本匹配和处理中的强大功能。 数据可视化基础（如Matplotlib、Seaborn）： 提及如何使用Python库进行数据可视化，为后续深入学习打下基础。 网络编程基础（如Socket）： 简要介绍Python在网络通信方面的能力。 简单的实战项目： 穿插一些小型实战项目，如计算器、猜数字游戏、简单的文本编辑器等，巩固所学知识。 本书的特色： 清晰易懂的讲解： 使用通俗易懂的语言解释复杂的编程概念，避免晦涩的技术术语。 丰富的代码示例： 每个知识点都配有简洁、可执行的代码示例，帮助读者理解和实践。 逐步深入的学习设计： 从基础到进阶，逻辑严谨，确保读者能够扎实掌握。 强调实践的重要性： 通过大量的练习题和小型项目，鼓励读者动手实践，将所学知识转化为实际能力。 面向未来的技能： Python作为当今最受欢迎的编程语言之一，学习Python将为您打开通往人工智能、数据科学、Web开发等众多领域的大门。 无论您是怀揣着成为一名开发者的梦想，还是希望利用编程解决实际问题，本书都将是您踏上Python编程之旅最坚实的伙伴。让我们一起开始这段精彩的编程探索吧！

评分☆☆☆☆☆

我特别赞赏《Python程序设计教程》在网络编程方面所展现的逻辑性和循序渐进的风格。即使我对网络通信的概念之前知之甚少，这本书也能通过生动的类比和由浅入深的讲解，让我逐步理解TCP/IP协议栈的基本原理，以及Python是如何在应用层面上实现网络通信的。从简单的套接字（socket）编程入门，到构建一个简单的客户端-服务器模型，整个过程都充满了实践的乐趣。 书中对于TCP和UDP协议的区别，以及如何使用Python的`socket`模块来实现这两种协议的通信，都进行了详细的阐述。我印象深刻的是，它并没有将网络编程的神话化，而是将其拆解成一个个易于理解的步骤，比如如何创建套接字、如何进行连接、如何发送和接收数据。通过书中提供的代码示例，我能够亲手实现一个能够互相通信的简单聊天程序，这让我对网络编程有了直观的认识，也为我未来学习Web开发、分布式系统等领域打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

本书在讲解Python的图形用户界面（GUI）编程方面，无疑是为我打开了一扇新的大门。在此之前，我总以为编写带有界面的应用程序是一件非常复杂的事情，需要掌握很多底层技术。然而，《Python程序设计教程》通过使用Python内置的`tkinter`库，将GUI编程变得触手可及。它从最基本的窗口创建、按钮添加、文本框输入等元素入手，一步步引导我构建出交互式的应用程序。 我特别喜欢书中对于事件驱动编程（event-driven programming）的解释，这是一种与传统的顺序执行程序截然不同的思维方式。通过讲解如何响应用户的鼠标点击、键盘输入等事件，我学会了如何让我的程序变得更加“智能”和“用户友好”。书中还提供了一些简单的实用案例，比如一个简单的计算器程序，一个待办事项列表应用，这些都让我能够快速地将所学知识应用到实际开发中，体验到将代码转化为可视化的应用程序的成就感。

评分☆☆☆☆☆

对于任何想要学习Python进行数据分析的读者来说，《Python程序设计教程》在数据处理和分析这一块的内容设计得非常贴心。它并没有直接跳到复杂的库，而是先从Python内置的列表、字典等数据结构入手，讲解了如何进行基本的数据清洗和整理。例如，如何去除列表中的重复项，如何根据某个键值对字典进行排序，这些基础操作对于后续的数据分析工作是必不可少的。 书中还引入了Python标准库中的一些常用模块，比如`math`模块用于数学运算，`random`模块用于生成随机数。我特别喜欢它关于使用`csv`模块读取和写入CSV文件的讲解，这让我能够轻松地处理表格型数据。虽然它没有深入到NumPy和Pandas这样的专业数据分析库，但它所提供的基础知识和对数据处理思路的培养，为我进一步学习这些高级库打下了坚实的基础，让我能够更有信心去探索更广阔的数据科学领域。

评分☆☆☆☆☆

在学习过程中，我遇到的一个巨大挑战是如何有效地调试代码。代码写错了是常有的事，而找出错误所在往往比写代码本身还要困难。这本书在这方面给了我极大的帮助。它不仅列举了常见的错误类型，还提供了多种行之有效的调试技巧。从最简单的“print大法”来追踪变量的值，到讲解如何使用集成开发环境（IDE）中的调试器逐行执行代码，书中都进行了细致的阐述。特别是关于错误信息解读的部分，我以前看到那些陌生的英文提示就头疼，这本书教会了我如何分析这些提示，从中找到问题的根源。 我印象深刻的是书中有一个专门的章节讲解了“异常处理”。这就像给我的程序穿上了一层“防护服”，让它在遇到意外情况时不会直接崩溃，而是能够优雅地处理错误，并给出用户友好的提示。这一点在实际的项目开发中是至关重要的，也让我认识到编写健壮的代码不仅仅是实现功能，更要考虑各种潜在的风险。这本书通过一系列精心设计的案例，让我能够亲身体验到异常处理的强大之处，从一开始对错误感到恐惧，到现在能够自信地处理各种运行时异常。

评分☆☆☆☆☆

这本《Python程序设计教程》绝对是我近期阅读过的最令人印象深刻的技术书籍之一。我作为一个之前对编程几乎一无所知的小白，拿到这本书的时候，内心是既期待又忐忑的。期待的是希望能真正掌握一门实用的编程语言，忐忑的是害怕晦涩难懂的理论和枯燥的代码会让我望而却步。然而，这本书完全打破了我的顾虑。它的讲解方式简直太接地气了！作者没有一开始就抛出一大堆抽象的概念，而是从最基础的“打印‘Hello, World!’”开始，一步一步地引导我熟悉Python的语法和基本操作。每一个概念的引入都伴随着清晰易懂的类比和生动的例子，让我仿佛置身于一个友好的课堂，老师耐心解答每一个可能出现的疑问。 我特别喜欢书中关于变量、数据类型和运算符的章节。以往我理解这些东西总觉得云里雾里，但这本书通过将变量比作“盒子”，将数据类型比作“盒子里装的东西”，将运算符比作“对盒子里的东西进行操作的工具”，一下子就让我豁然开朗。书中的代码示例也都非常精炼，并且都附有详细的解释，告诉我每一行代码的作用以及它们是如何协同工作的。我甚至可以一边阅读，一边在自己的电脑上敲打代码，看着屏幕上实时反馈的结果，那种成就感是前所未有的。它不仅仅是告诉我“怎么做”，更重要的是让我理解“为什么这么做”，这对于建立扎实的编程基础至关重要。

评分☆☆☆☆☆

《Python程序设计教程》在面向对象编程（OOP）的讲解上，简直是教科书级别的。我之前对类（class）和对象（object）的概念一直觉得抽象，总也抓不住核心。但这本书用“蓝图”和“建筑”的比喻，瞬间就让我茅塞顿开。类就像是一个房屋的设计蓝图，定义了房屋的结构、房间的数量、窗户的样式等等。而对象则是根据这个蓝图建造出来的具体的房屋，每一栋房屋都是一个独立的实体，拥有蓝图赋予的属性和功能。 书中详细讲解了类的定义、属性（成员变量）的创建和访问，以及方法（成员函数）的定义和调用。我特别喜欢它对于继承（inheritance）、封装（encapsulation）和多态（polymorphism）这三大面向对象核心概念的阐释。作者通过一系列生动有趣的案例，比如不同类型的动物（继承），汽车的驾驶系统（封装），以及图形的不同形状（多态），让我深刻理解了这些概念在实际编程中的意义和价值。这不仅仅是理论上的讲解，更是让我明白如何利用面向对象的思想来组织和设计更复杂、更易于维护的代码。

评分☆☆☆☆☆

函数（function）是编程中一个极其重要的概念，这本书在这方面的讲解我给满分。作者并没有直接丢给我“def”关键字和参数传递的定义，而是从“为什么需要函数”这个根本性问题入手。他通过一个实际的例子，比如一个需要重复计算的数学公式，展示了如果不用函数，代码会变得多么冗长和难以维护。然后，循序渐进地引入函数的概念，并将其比作一个“小型自动化工厂”，可以接收输入（参数），进行一系列处理，然后输出结果。 我尤其欣赏书中关于函数参数的讲解，包括位置参数、关键字参数、默认参数以及可变参数。作者通过具体的代码演示，让我清晰地理解了它们各自的用法和适用场景。书中还深入讲解了函数的返回值，以及如何通过return语句来获取函数的计算结果。更让我惊喜的是，书中还涉及了匿名函数（lambda函数）和递归函数等更高级的函数概念，并且用非常易于理解的方式进行了阐述。这让我感觉自己在学习Python的路上，每一步都走得非常扎实。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一个亮点在于它对于数据结构讲解的深入浅出。我之前一直对列表（list）、元组（tuple）、字典（dictionary）和集合（set）这些概念感到困惑，不明白它们之间有什么区别，什么时候应该使用哪一个。然而，《Python程序设计教程》用非常形象的比喻和直观的图示，将这些复杂的概念一一剖析。比如，它将列表比作一个可以随意添加、删除、修改元素的“购物车”，而元组则像是一个“固定价格的购物清单”，一旦确定就不能更改。字典则被生动地比作一个“按名字查找联系人”的电话簿。 通过这些生动的类比，我不仅理解了每种数据结构的特点，更重要的是学会了如何根据实际需求选择最合适的数据结构，从而提高代码的效率和可读性。书中还提供了大量关于这些数据结构的常用操作示例，例如如何遍历列表、如何向字典中添加键值对、如何查找集合中的交集等等。我反复练习这些例子，并且尝试自己去修改和扩展它们，渐渐地，我对这些数据结构的应用场景有了更深刻的理解，也能够更加灵活地运用它们来解决编程问题。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调一下这本书在文件操作部分的处理方式。在很多技术书籍中，文件I/O（输入/输出）往往被视为一个比较枯燥和技术性的部分，容易让人失去兴趣。但《Python程序设计教程》却将其融入到了实用的案例中，让我能切实感受到文件操作的便利性。它从最基本的读写文本文件开始，一步步引导我了解如何打开、读取、写入以及关闭文件。 书中还详细介绍了各种文件的打开模式，比如只读模式（'r'）、写入模式（'w'）、追加模式（'a'）等等，并且解释了每种模式下文件的行为。我尤其对书中关于使用`with open(...)`语句处理文件的讲解印象深刻，这极大地简化了文件操作的代码，并且能够自动地处理文件的关闭，避免了资源泄露的风险。此外，它还涉及了二进制文件的读写、CSV文件的处理，甚至还简单介绍了JSON文件的解析，这些都为我日后处理各种类型的数据文件打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

《Python程序设计教程》在错误处理和异常机制的讲解上，可以说是做得非常到位。在我看来，这不仅仅是教会我如何“写对代码”，更是教会我如何“写出健壮的代码”。书中从最基础的语法错误提示入手，到运行时可能遇到的各种异常情况，都进行了详细的分析和说明。它并没有回避问题的存在，而是鼓励我去理解错误背后的原因。 我尤其赞赏书中对于“try-except”块的使用讲解。作者通过清晰的案例，让我明白如何在代码中捕获潜在的异常，并且提供相应的处理逻辑，而不是让程序直接崩溃。这就像是给程序穿上了一层“铠甲”，能够抵御突如其来的“攻击”。书中还涉及了更高级的异常处理技巧，比如如何创建自定义异常，以及如何进行异常的链式传递。这些都极大地提升了我对程序健壮性理解的深度，让我不再对运行时的错误感到恐惧，而是能够有条不紊地进行排查和解决。

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