Python语言程序设计

运用本教材组织实际教学，可从问题求解的角度出发，不必拘泥于书中相关概念和知识，依据构建主义教学理念，按不同教学对象和要求组织教学，充分发挥学习者的潜能，实现从“以教为主”逐步过渡到“以学为主”，强化程序设计知识要点的学习，提高程序设计技术应用的能力。

Python作为当前最热门的开发语言之一，具有简洁性、易读性及可扩展性等优点，已在众多领域获得非常广泛的应用，一些知名大学采用Python来教授程序设计课程。本书作为“21世纪高等学校计算机基础实用系列教材”，融合了教育部对新工科人才培养的新思想、新要求、新标准及教学实践。从学习者的角度出发，全书共分为程序设计基础、Python语言基础、组合数据类型、程序控制结构、函数与模块、类和对象、文件处理、图像处理及机器学习共9章，全面、系统地阐述了Python语言程序设计的特点、理论和技术。本书结构体系严谨、概念层次明确、内容循序渐进、描述清晰流畅，提供了大量的编程实例，帮助学习者领悟和理解程序设计的方法，培养计算机编程技术应用的能力。本书可作为高等学校Python语言程序设计相关课程的教材，也可作为相关教学人员、工程技术人员及计算机爱好者的学习参考书。

第一部分Python程序设计基础
第1章程序设计基础
1.1程序设计语言
1.2Python语言概述
1.2.1语言特点
1.2.2发展与版本
1.2.3应用领域
1.3Python语言的编程环境
1.3.1开发环境的安装
1.3.2第三方软件包安装
1.3.3程序的运行
1.3.4PyCharm集成开发环境
1.4程序说明
1.4.1程序组成与结构
1.4.2书写规则
1.4.3PEP8编码规范
1.4.4帮助
本章小结
本章习题
第2章Python语言基础
2.1基本数据类型
2.1.1数字型
2.1.2字符串型
2.2标识符与命名规则
2.2.1标识符
2.2.2关键字
2.2.3内置函数
2.3常量与变量
2.3.1常量
2.3.2变量
2.4运算符与表达式
2.4.1基本运算符
2.4.2表达式中运算符的优先级
2.5数据类型转换
2.5.1隐式类型转换
2.5.2显式类型转换
2.6数据的输入输出
2.6.1输入
2.6.2输出
本章小结
本章习题
第3章组合数据类型
3.1序列类——列表与元组
3.1.1序列的基本操作
3.1.2列表
3.1.3元组
3.2映射类——字典
3.2.1字典的创建
3.2.2基本操作
3.2.3相关方法
3.3集合类——集合
3.3.1集合的创建
3.3.2基本操作
3.3.3相关方法
3.4推导式
3.4.1列表推导式
3.4.2元组推导式
3.4.3字典推导式
3.4.4集合推导式
本章小结
本章习题
第4章程序控制结构
4.1结构化程序设计
4.1.1结构化程序设计概述
4.1.2基本控制结构
4.1.3pass语句
4.2选择结构
4.2.1单分支结构
4.2.2双分支结构
4.2.3条件运算符
4.2.4多分支结构
4.2.5选择结构的嵌套
4.2.6应用实例
4.3循环结构
4.3.1for语句
4.3.2while语句
4.3.3循环嵌套
4.3.4循环终止
4.3.5循环中的else子句
4.3.6应用实例
4.4异常处理
4.4.1基本概念
4.4.2try-except语句
4.4.3try-finally语句
4.5搜索与排序
4.5.1搜索
4.5.2排序
本章小结
本章习题
第5章函数与模块
5.1函数的定义与使用
5.1.1函数的定义
5.1.2DocString文档字符串
5.1.3函数调用
5.1.4函数类型注释
5.2函数参数
5.2.1参数传递格式
5.2.2参数传递规则
5.3函数返回值
5.4作用域
5.4.1函数作用域
5.4.2模块作用域
5.4.3作用域中变量获取函数
5.4.4模块引入
5.5两类特殊函数
5.5.1匿名函数
5.5.2递归函数
5.6生成器
5.6.1迭代器
5.6.2生成器函数
本章小结
本章习题
第6章类和对象
6.1封装
6.1.1类和对象的概念
6.1.2类的使用
6.1.3对象的三要素
6.1.4Python语言的内置类
6.2继承与多态
6.2.1继承
6.2.2多态
6.2.3类和对象的操作
本章小结
本章习题
第7章文件处理
7.1基本概念
7.1.1文件与文件名
7.1.2文件路径
7.2文件的打开与关闭
7.2.1文件打开
7.2.2文件关闭
7.2.3with语句
7.3文本文件
7.3.1文件格式
7.3.2读文件
7.3.3写文件
7.4CSV文件
7.4.1文件格式
7.4.2CSV文件读取
7.4.3CSV文件写入
本章小结
本章习题
第二部分Python语言应用案例
第8章图像处理
8.1工具包
8.1.1安装NumPy
8.1.2创建数组
8.1.3数组操作
8.1.4数组运算
8.1.5索引
8.2PIL
8.2.1安装PIL
8.2.2图像读取
8.2.3图像写入
8.2.4图像转换
8.3原始数据
8.4实现功能
8.4.1图像加噪
8.4.2图像评价
8.4.3图像去噪
8.4.4边缘检测
8.4.5图像增强
8.4.6图像分割
8.4.7图像读、写、显示及保存
本章小结
本章习题
第9章机器学习
9.1工具包
9.2常用算法
9.2.1K近邻算法
9.2.2K-means算法
9.3原始数据
9.4实现功能
9.4.1数据加载及预处理
9.4.2数据分类
9.4.3数据聚类
9.4.4泛化能力的评价
本章小结
本章习题
参考文献