PYTHON语言程序设计

Python是近年来最流行的编程语言之一，深受编程人员的喜爱和追捧。本书以程序设计为主线，由浅入深、循序渐进地讲述Python语言的基本概念、基本语法和数据结构等基础知识。全书共12章，主要内容包括Python语言基础、顺序结构、分支结构、循环结构、字符串与正则表达式、复合数据类型、函数、面向对象程序设计、图形绘制、图形用户界面程序设计、文件操作和Python语言与大数据挖掘（包含访问数据库）。本书配有大量典型的实例，读者可以边学边练，巩固所学知识，并在实践中提升实际开发能力。本书既可作为普通高等院校各专业“Python语言程序设计”课程的配套教材，又可作为Python语言程序设计自学者及参加相关考试应试者的参考用书。

赵嘉，男，中共党员，教授，硕士生导师。现任南昌工程学院信息工程学院院长，兼任江西省城市安全信息化学会副理事长、江西省人工智能学会理事、南昌市大数据与计算智能重点实验室主任、南昌市大数据智能感知与计算知识创新团队负责人。江西省百千万人才工程人选。

目  录 第1章 Python语言基础 1 1.1 Python 语言概述 1 1.1.1 程序设计语言 1 1.1.2 编译和解释 2 1.1.3 计算机编程 2 1.1.4 Python 语言的发展 3 1.1.5 Python 语言的特点 3 1.2 Python 语言开发环境配置 4 1.2.1 安装 Python 4 1.2.2 启动 Python 解释器和集成开发环境 6 1.2.3 运行 Python 程序 7 1.3 常量和变量 9 1.3.1 变量 10 1.3.2 常量 11 1.3.3 关键字与标识符 11 1.4 Python 数据类型 12 1.4.1 数值类型 13 1.4.2 复合数据类型―字符串 14 1.4.3 其他复合数据类型 15 1.5 数值类型的运算 17 1.5.1 算术运算符与算术表达式 17 1.5.2 数值运算函数 18 1.5.3 数值类型转换函数 18 1.6 常用系统函数 19 1.6.1 math 库 20 1.6.2 random 库 21 1.6.3 time 库 22 1.6.4 calendar 库 24 1.7 常用系统函数应用举例 25 习题 26 第2章 顺序结构 28 2.1 Python 代码的编写规范 28 2.1.1 缩进 28 2.1.2 注释 29 2.1.3 语句的书写规则 30 2.2 赋值语句 31 2.2.1 基本形式 31 2.2.2 复合赋值运算 32 2.2.3 序列赋值 32 2.2.4 链式赋值 33 2.3 数据的输入 33 2.3.1 input()函数 33 2.3.2 eval()函数 35 2.4 数据的输出 35 2.4.1 用表达式语句输出 35 2.4.2 print()函数 36 2.5 顺序结构应用举例 38 习题 41 第3章 分支结构 43 3.1 逻辑判断 43 3.1.1 关系运算符 43 3.1.2 逻辑运算符 44 3.1.3 条件运算符 46 3.1.4 身份运算符 46 3.2 单分支结构 47 3.2.1 单分支结构基本语法 47 3.2.2 单分支结构程序举例 48 3.3 双分支结构 50 3.3.1 双分支结构基本语法 50 3.3.2 双分支结构程序举例 51 3.4 多分支结构 52 3.4.1 多分支结构基本语法 52 3.4.2 多分支结构程序举例 54 3.5 分支结构的嵌套 55 3.5.1 分支结构嵌套基本语法 55 3.5.2 分支结构嵌套程序举例 56 3.6 分支结构应用举例 57 习题 60 第4章 循环结构 64 4.1 for 循环 64 4.1.1 for 循环的结构 64 4.1.2 for 循环程序举例 66 4.2 while 循环 68 4.2.1 while 循环的结构 68 4.2.2 while 循环程序举例 69 4.3 循环中的 break、continue、pass 和 else 语句的使用 71 4.3.1 break 语句 71 4.3.2 continue 语句 72 4.3.3 pass 语句 72 4.3.4 else 语句 73 4.4 循环结构的嵌套 73 4.5 循环结构应用举例 76 习题 78 第5章 字符串与正则表达式 81 5.1 字符串的编码 81 5.2 字符串的索引和切片 82 5.2.1 字符串的索引 82 5.2.2 字符串的切片 84 5.3 字符串的操作 85 5.3.1 字符串操作符 86 5.3.2 字符串函数 87 5.3.3 字符串方法 88 5.3.4 字符串格式化 91 5.4 正则表达式 93 5.4.1 正则表达式的元字符 93 5.4.2 正则表达式的模块 95 5.5 字符串应用举例 101 习题 103 第6章 复合数据类型 105 6.1 序列的通用操作 105 6.1.1 序列的索引 106 6.1.2 序列的切片 106 6.1.3 序列的计算 107 6.1.4 序列处理函数和方法 108 6.2 列表 108 6.2.1 列表的创建 108 6.2.2 列表的专有操作 110 6.2.3 遍历列表 113 6.2.4 列表推导式 114 6.2.5 二维列表 115 6.3 元组 117 6.3.1 元组的基本操作 117 6.3.2 元组与列表的转换 119 6.4 集合 120 6.4.1 集合的创建 120 6.4.2 集合运算 120 6.4.3 集合的常用方法 121 6.5 字典 122 6.5.1 字典的基本操作 123 6.5.2 字典的常用方法 125 6.6 复合数据类型应用举例 128 6.6.1 数据查找 128 6.6.2 词频统计 130 习题 133 第7章 函数 136 7.1 函数的概念 136 7.1.1 函数定义 136 7.1.2 函数调用 137 7.2 函数参数 139 7.2.1 参数传递 139 7.2.2 参数类型 141 7.3 特殊函数 143 7.3.1 匿名函数 143 7.3.2 递归函数 144 7.4 装饰器 146 7.4.1 装饰器的定义与调用 146 7.4.2 带参数装饰器 147 7.5 变量的作用域 148 7.5.1 局部变量 148 7.5.2 全局变量 149 7.5.3 关键字 global 声明变量 150 7.6  模块 151 7.6.1 标准库模块 151 7.6.2 用户自定义模块 152 7.6.3 模块的有条件执行 153 7.7 函数应用举例 154 习题 157 第8章 面向对象程序设计 162 8.1 面向对象的程序设计方法的基本概念 162 8.1.1 对象 162 8.1.2 类 163 8.1.3 消息 163 8.1.4 封装 163 8.1.5 继承 163 8.1.6 多态性 164 8.2 类与对象 164 8.2.1 类的定义 164 8.2.2 对象的创建及应用 165 8.3 类中成员类型 166 8.3.1 属于类的数据成员和属于对象的数据成员 166 8.3.2 类的数据成员 168 8.3.3 类的方法 169 8.4 继承和多态 171 8.4.1 继承 171 8.4.2 多重继承 171 8.4.3 多态 173 8.5 面向对象的程序设计应用举例 174 习题 178 第9章 图形绘制 183 9.1 Tkinter 概述 183 9.1.1 认识 Tkinter 183 9.1.2 使用 Tkinter 创建 GUI 程序的步骤 184 9.1.3 Tkinter 的主窗口 184 9.1.4 画布对象的创建 186 9.1.5 画布中的图形对象 187 9.2 画布绘图 188 9.2.1 绘制矩形 188 9.2.2 绘制椭圆与圆弧 191 9.2.3 显示文本 192 9.3 图形的事件处理 194 9.3.1 事件绑定 195 9.3.2 事件处理函数 195 9.3.3 主窗口事件循环 195 9.4 turtle 绘图 196 9.4.1 绘图坐标体系 196 9.4.2 画笔控制函数 197 9.4.3 形状绘制函数 198 9.5 图形绘制应用举例 200 9.5.1 实例1：Python 蟒蛇绘制 200 9.5.2 实例2：科赫曲线绘制 203 习题 205 第10章 图形用户界面程序设计 207 10.1 GUI 编程 207 10.1.1 窗口与组件 207 10.1.2 事件驱动与回调机制 208 10.2 Tkinter 图形库的主要组件 208 10.2.1 标签 208 10.2.2 框架 209 10.2.3 按钮 209 10.2.4 输入框 210 10.2.5 单选按钮和复选按钮 211 10.2.6 列表框与滚动条 213 10.3 对象的布局方式 213 10.3.1 pack 布局管理器 213 10.3.2 grid 布局管理器 214 10.3.3 place 布局管理器 216 10.4 对话框 216 10.4.1 自定义对话框 216 10.4.2 标准对话框 217 10.5 事件处理 218 10.5.1 事件处理程序 218 10.5.2 事件绑定 219 10.6 图形用户界面应用举例 222 习题 224 第11章 文件操作 228 11.1 文件的概念 228 11.1.1 文本格式 228 11.1.2 文件操作 229 11.2 文件的打开与关闭 229 11.2.1 打开文件 229 11.2.2 关闭文件 232 11.3 文本文件的操作 232 11.3.1 文本文件的读取 232 11.3.2 文本文件的写入 235 11.4 二进制文件的操作 237 11.4.1 文件的定位 237 11.4.2 二进制文件的读写 239 11.5 文件管理方法 242 11.5.1 文件重命名 242 11.5.2 文件删除 243 11.5.3 Python 中的目录操作 243 11.6 文件操作应用举例 244 习题 246 第12章 Python语言与大数据挖掘（包含访问数据库） 249 12.1 大数据的概念 249 12.1.1 大数据的含义 249 12.1.2 大数据的应用方法 250 12.1.3 大数据的分析方法 251 12.2 Python 文本预处理 252 12.2.1 字符及字符串统计 252 12.2.2 字符串连接与拆分 253 12.2.3 字符串查询 254 12.2.4 字符串替换 254 12.3 网络爬虫 255 12.3.1 网页的基础知识 255 12.3.2 Python 爬虫步骤 256 12.4 数据库技术及其应用 257 12.4.1 Python 中数据库的使用 257 12.4.2 数据的建立与使用 258 12.4.3 SQLite3 数据的读取 259 12.5 数据处理应用举例 260 习题 261