Python程序设计

Python是一门简单易学、免费开源的跨平台高级动态编程语言，具有丰富的第三方库，能够让开发人员快速地开发出应用程序。本书以循序渐进的方式，基于Python 3.11版本，阐述Python的基础知识，具体包括计算机基础与Python语言简介、Python语法基础、程序流程控制、组合数据类型、函数、文件与异常、正则表达式和面向对象程序设计等内容。 本书可作为高等院校各专业相关课程的教材，也可以作为全国计算机等级考试的备考资料，还可以作为Python语言爱好者的自学参考书。

周辉 江西财经大学现代经济管理学院数字经济系副主任，大数据管理与应用专业负责人，长期从事数据库、程序设计、数据分析等课程的教学工作，主要研究领域为大数据运营。发表论文20余篇，其中SCI检索3篇、EI检索2篇，核心期刊论文11篇。主持省级课题4项，参与国家自然科学基金6项、国家社科基金1项、省部级课题10余项。

第　1 章 计算机基础与 Python 简介..........1 1.1　计算机基础概述...........................　2 1.1.1　计算机的发展历程................................2 1.1.2　计算机的体系结构................................2 1.2　程序设计语言..............................　3 1.2.1　程序设计语言概述................................3 1.2.2　编译与解释............................................5 1.3　Python 概述..............................　5 1.3.1　Python 的发展历程 ...............................5 1.3.2　Python 的特点 .......................................5 1.3.3　Python 的应用领域 ...............................6 1.4　Python 开发环境的配置................　7 1.4.1　Python 开发环境的安装.......................7 1.4.2　Python 代码编辑与运行方式...............9 1.4.3　Python 程序运行实例 .........................10 1.5　库的导入与添加..........................11 1.5.1　库的导入..............................................11 1.5.2　扩展库的安装......................................12 本章习题..........................................13 第　2 章 Python 语法基础 ....................16 2.1　Python 程序的格式 ....................17 2.1.1　缩进......................................................17 2.1.2　注释......................................................18 2.1.3　语句换行..............................................18 2.2　标识符与保留字 .........................　19 2.2.1　标识符..................................................19 2.2.2　保留字..................................................19 2.3　变量和数据类型 .........................　19 2.3.1　变量......................................................19 2.3.2　数据类型..............................................20 2.4　运算符 ....................................　21 2.4.1　算术运算符..........................................22 2.4.2　复合赋值运算符..................................22 2.4.3　关系运算符..........................................23 2.4.4　逻辑运算符..........................................23 2.4.5　成员运算符..........................................25 2.4.6　位运算符..............................................25 2.4.7　运算符的优先级..................................25 2.5　基本输入和输出函数 ...................　26 2.5.1　input()...................................................26 2.5.2　print()....................................................27 2.5.3　eval().....................................................27 2.6　数字类型及其操作 ......................　28 2.6.1　整数类型..............................................28 2.6.2　浮点数类型..........................................29 2.6.3　复数类型..............................................30 2.6.4　数字类型的操作..................................31 2.7　字符串类型及其操作 ...................　33 2.7.1　字符串类型的表示..............................33 2.7.2　字符串类型的操作..............................35 2.7.3　字符串格式化输出..............................41 2.7.4　格式化字符串常量 f-string.................44 2.8　random 库的使用 .....................　45 2.8.1　random 库概述 ....................................45 2.8.2　random 库解析 ....................................45 2.9　应用实例 .................................　47 本章习题.........................................　48 第　3 章 程序流程控制 ..........................51 3.1　顺序结构 .................................　52 3.2　选择结构 .................................　52 3.2.1　单分支选择结构语句..........................52 3.2.2　双分支选择结构语句..........................55 3.2.3　多分支选择结构语句..........................56 3.2.4　结构化模式匹配语句..........................58 3.2.5　分支语句的嵌套..................................59 3.3　循环结构 .................................　63 3.3.1　while 循环结构语句............................63 3.3.2　for 循环结构语句................................66 3.3.3　循环的嵌套..........................................68 3.3.4　循环中的 break 和 continue 语句.......71 3.3.5　循环中的 else 子句 .............................74 3.4　turtle 库的使用.........................　74 3.4.1　创建画布..............................................74 3.4.2　设置画笔..............................................75 3.4.3　绘制图形..............................................76 3.5　应用实例 .................................　79 本章习题..........................................81 第　4 章 组合数据类型 .........................85 4.1　组合数据类型概述 ......................　86 4.2　列表 .......................................　87 4.2.1　列表类型的概念..................................87 4.2.2　列表对象的创建与删除 .....................87 4.2.3　列表元素的添加、修改和删除 .........87 4.2.4　列表的索引、切片和计数 .................89 4.2.5　列表排序..............................................90 4.2.6　列表其他的常用操作..........................91 4.2.7　列表生成式..........................................92 4.3　元组 .......................................　92 4.3.1　元组的定义及基本操作 .....................92 4.3.2　元组与列表的异同点..........................93 4.3.3　生成器推导式......................................94 4.4　集合 .......................................　94 4.4.1　集合对象的创建与删除 .....................94 4.4.2　集合操作与运算..................................95 4.4.3　集合生成式..........................................97 4.5　字典 .......................................　97 4.5.1　字典的创建与删除..............................97 4.5.2　字典元素的访问与修改 .....................98 4.5.3　字典类型的常用操作..........................99 4.5.4　字典生成式........................................100 4.6　不可变数据类型与可变数据类型 ...　100 4.6.1　不可变数据类型................................100 4.6.2　可变数据类型....................................101 4.6.3　不可变数据类型和可变数据类型的分类....................................................102 4.7　浅拷贝与深拷贝.......................　103 4.7.1　浅拷贝................................................103 4.7.2　深拷贝................................................103 4.8　jieba 库的使用........................　104 4.8.1　jieba 库概述.......................................104 4.8.2　jieba 库解析.......................................104 4.9　应用实例 ................................105 4.9.1　英文词频统计....................................106 4.9.2　中文词频统计....................................108 本章习题........................................108 第　5 章 函数....................................　112 5.1　函数的定义与调用 .....................113 5.1.1　函数的定义........................................113 5.1.2　函数的调用........................................114 5.2　函数的参数传递........................118 5.3　参数的类型 .............................120 5.3.1　带默认形参值的函数........................120 5.3.2　关键参数............................................121 5.3.3　可变长度参数....................................121 5.3.4　实参序列解包...................................122 5.4　变量的作用域 ..........................123 5.4.1　局部作用域与局部变量 ...................123 5.4.2　全局作用域与全局变量 ...................124 5.5　lambda 表达式 .......................126 5.6　函数嵌套定义 ..........................126 5.7　函数式编程 .............................128 5.7.1　map()函数 ..........................................128 5.7.2　reduce()函数 ......................................128 5.7.3　filter()函数 .........................................129 5.8　应用实例 ................................129 本章习题........................................130 第　6 章 文件与异常 ...........................133 6.1　文件基础知识...........................134 6.1.1　文件与文件类型................................134 6.1.2　目录与文件路径................................134 6.2　文件操作 ...............................　135 6.2.1　内置的打开与关闭函数 ...................136 6.2.2　文件数据读取....................................137 6.2.3　文件数据写入....................................139 6.2.4　文件操作综合运用............................140 6.3　异常与异常处理........................141 6.3.1　常见的异常类型................................142 6.3.2　异常处理............................................143 6.4　wordcloud 库的使用 ...............　146 6.4.1　wordcloud 库简介..............................146 6.4.2　wordcloud 库使用说明 .....................147 6.4.3　wordcloud 库应用..............................148 6.5　应用实例 ...............................　149 本章习题　.......................................　150 第　7 章 正则表达式 ..........................　153 7.1　正则表达式的基本语法...............　154 7.1.1　预定义字符........................................154 7.1.2　边界匹配符........................................154 7.1.3　重复限定符........................................155 7.1.4　其他元字符........................................155 7.1.5　正则表达式集锦................................155 7.2　正则表达式模块 re ...................　157 7.2.1　匹配字符串........................................157 7.2.2　替换字符串........................................158 7.2.3　分割字符串........................................159 7.3　正则表达式的扩展语法 ..............　159 7.3.1　分组、选择与向后引用 ...................159 7.3.2　正则表达式的贪婪匹配与懒惰匹配....................................................161 7.4　正则表达式对象.......................　162 7.5　Match 对象 ...........................　163 7.6　应用实例 ...............................　167 本章习题　.......................................　168 第　8 章 面向对象程序设计 ..................169 8.1　面向对象程序设计的基本特点.......170 8.2　类与对象 ................................171 8.2.1　类的定义............................................171 8.2.2　对象....................................................171 8.2.3　类的成员函数....................................172 8.2.4　类的成员数据....................................174 8.3　构造函数 ................................177 8.4　类成员的访问权限.....................180 8.5　析构函数 ...............................　184 8.6　类的组合 ...............................　185 8.7　多态性与运算符重载 .................　186 8.8　继承与派生..............................191 8.9　应用实例 ...............................　196 本章习题　.......................................　197 参考文献　.............................　200