店 Python程序设计 含视频分析 高等学校计算机程序设计课程教材书 Python基础知识讲解书籍 王雪梅 等 编 电

本书是国家*流专业（数字媒体技术、网络工程、广播电视工程）课程 “Python程序设计”的指定教材，浙江省普通本科高校“十四五”重点立项建设教材。本书通过系统化的内容讲解，使学生在系统化掌握Python基础知识的同时，真正掌握实际问题的设计与实现，有效提高分析和解决问题的能力。本书主要介绍了计算机和编程基础、Python基础、程序基本结构、函数和模块、结构化数据类型、类和对象、文件与异常、数据分析和可视化、Tkinter实现GUI编程、游戏编程、Python函数式编程等。本书既可作为高等学校计算机程序设计课程的教材，也可供社会各类工程技术与科研人员阅读参考。

*1部分 基 础 篇
*1章 计算机和编程基础 1
1.1 计算机的基本概念 1
1.1.1 硬件 2
1.1.2 软件 3
1.2 数据存储 3
1.2.1 存储自然数 4
1.2.2 存储字符 7
1.2.3 存储负整数 8
1.2.4 存储实数 12
1.3 程序设计语言 15
1.3.1 自然语言 15
1.3.2 程序语言 15
1.4 使用*级程序语言编写和运行程序 17
1.4.1 编译型语言 17
1.4.2 解释型语言 18
1.4.3 半编译半解释型语言 19
1.5 程序设计范式 19
1.5.1 命令式范式 20
1.5.2 声明式范式 21
1.6 Python的前世今生 21
1.6.1 Python的起源 21
1.6.2 Python的诞生 22
1.7 Python的教学实践 23
1.7.1 现状和趋势 23
1.7.2 为什么学习Python 25
1.8 小结 26
习题1 26
*2章 Python基础 28
2.1 Python数据类型 28
2.2 Python基本运算 30
2.2.1 算术运算 30
2.2.2 关系运算 31
2.2.3 逻辑运算 31
2.3 常量和变量 32
2.3.1 常量 32
2.3.2 变量 32
2.4 输入/输出及处理 33
2.4.1 print()函数显示输出 33
2.4.2 input()函数接收输入 35
2.4.3 应用实例 36
2.4.4 格式化输出 37
2.5 注释 41
2.6 turtle简介 41
2.6.1 模块导入 41
2.6.2 画布配置 42
2.6.3 画笔操作 42
2.6.4 turtle中的绘图命令 42
2.6.5 turtle绘图实例 44
2.7 小结 46
习题2 46
第3章 程序基本结构 49
3.1 程序控制结构 49
3.2 选择结构 50
3.2.1 单分支选择结构 50
3.2.2 双分支选择结构if…else语句 51
3.2.3 多分支选择结构if…elif…else语句 52
3.2.4 嵌套选择语句 53
3.3 循环结构 54
3.3.1 for循环 54
3.3.2 while循环 57
3.3.3 嵌套循环语句 59
3.3.4 跳转语句 60
3.4 程序控制结构在turtle中的应用 61
3.5 小结 63
习题3 63
第4章 函数和模块 66
4.1 函数的基本概念 66
4.1.1 函数的定义 66
4.1.2 函数的调用 67
4.2 参数传递 68
4.2.1 位置参数 68
4.2.2 关键字参数 68
4.2.3 默认参数 69
4.2.4 不定长参数* 69
4.2.5 命名关键字参数 70
4.3 返回值 71
4.4 结构化程序设计 72
4.4.1 自顶向下的问题分析方法 73
4.4.2 模块化设计 73
4.4.3 结构化编码 74
4.5 全局变量和局部变量 74
4.6 内置函数 76
4.7 模块 77
4.7.1 导入模块和函数 77
4.7.2 指定别名 78
4.7.3 自定义模块 78
4.7.4 常用模块介绍 79
4.8 递归 81
4.8.1 递归的两个过程 82
4.8.2 编写递归函数 83
4.9 函数在turtle中的应用 85
4.10 小结 91
习题4 91
第5章 结构化数据类型 95
5.1 字符串 95
5.1.1 字符串字面量 95
5.1.2 字符串的基本操作 96
5.1.3 字符串方法 100
5.1.4 字符串应用 103
5.2 列表 106
5.2.1 列表简介 106
5.2.2 列表运算 106
5.2.3 列表方法 110
5.2.4 复制列表 112
5.2.5 列表和函数 114
5.2.6 二维列表 117
5.3 元组 120
5.3.1 元组与列表的区别 120
5.3.2 元组的使用 120
5.3.3 序列的异同和转换 121
5.4 字典 122
5.4.1 创建字典 123
5.4.2 字典操作 123
5.4.3 常用字典方法 125
5.5 集合 129
5.5.1 创建集合 129
5.5.2 集合操作 130
5.5.3 集合运算 130
5.6 一些简单算法和数据结构 131
5.6.1 搜索算法 131
5.6.2 排序算法 133
5.7 列表在turtle中的应用 135
5.8 小结 139
习题5 140
第6章 类和对象 146
6.1 面向过程和面向对象程序设计 146
6.2 类 146
6.2.1 类的定义 146
6.2.2 封装 149
6.3 模块 151
6.3.1 模块及导入 151
6.3.2 __str__()方法 153
6.4 继承和多态 153
6.4.1 继承 153
6.4.2 多态 155
6.5 综合案例 157
6.6 小结 160
习题6 160
第7章 文件和异常 162
7.1 文件 162
7.1.1 文件对象 162
7.1.2 文件读/写操作 163
7.1.3 使用循环处理文件 173
7.2 异常 175
7.2.1 异常的基本概念 175
7.2.2 使用try/except语句捕获异常 178
7.2.3 else语句 182
7.2.4 finally语句 183
7.2.5 with语句 183
7.3 小结 184
习题7 185

*2部分 应 用 篇
第8章 数据分析和可视化 188
8.1 使用Matplotlib绘制图表 189
8.1.1 安装Matplotlib并导入 189
8.1.2 Figure和Axes对象 189
8.1.3 Matplotlib中的一些函数和属性 190
8.2 绘制折线图 195
8.3 绘制直方图 199
8.4 绘制柱状图 200
8.5 绘制饼图 203
8.6 绘制散点图 206
8.7 子图 207
8.7.1 多个绘图区域 208
8.7.2 在其他子图中显示子图 211
8.7.3 子图网格 212
8.8 数据图表案例应用 216
8.9 小结 222
习题8 223
第9章 用Tkinter模块实现GUI编程 224
9.1 Tkinter模块和GUI 224
9.2 Tkinter模块的常用控件 225
9.2.1 Label控件 225
9.2.2 Button控件 227
9.2.3 Frame控件 228
9.2.4 Entry控件 229
9.2.5 Radiobutton控件和Checkbutton控件 231
9.3 Canvas组件 233
9.4 Tkinter GUI的应用 235
9.5 小结 239
习题9 239
*10章 游戏编程 241
10.1 安装Pygame 241
10.2 Pygame基础知识 244
10.2.1 坐标 244
10.2.2 颜色 244
10.2.3 字体 245
10.3 *一个Pygame程序：简单的Pie游戏 245
10.3.1 使用Pygame 246
10.3.2 初始化并创建窗口 246
10.3.3 打印文本 246
10.3.4 事件循环 247
10.4 事件处理 249
10.4.1 键盘事件 249
10.4.2 鼠标事件 250
10.4.3 设备轮询 251
10.5 基本绘制函数 251
10.6 位图和动画 255
10.6.1 位图 255
10.6.2 动画 256
10.7 播放音频 259
10.8 Cat Catcher游戏实现 260
10.9 小结 263
*11章 Python函数式编程 264
11.1 函数式编程概述 264
11.1.1 什么是函数式编程 264
11.1.2 函数是一等公民 266
11.1.3 Lambda表达式 267
11.1.4 柯里化函数 269
11.1.5 闭包 272
11.2 高阶函数 276
11.2.1 高阶函数map() 276
11.2.2 高阶函数filter() 278
11.3 折叠函数 280
11.3.1 折叠函数reduce() 281
11.3.2 用折叠函数定义其他函数 283
11.3.3 折叠函数总结 283
11.4 特殊折叠函数 283
11.5 迭代器 285
11.5.1 迭代器概述 286
11.5.2 可迭代对象与迭代器的关系 288
11.5.3 迭代器的特点 290
11.6 生成器 292
11.6.1 生成器函数 292
11.6.2 生成器表达式 295
11.7 装饰器 296
11.7.1 如何使用装饰器 297
11.7.2 装饰器背后的实现原理 298
11.7.3 多个装饰器的执行顺序 300
11.8 命令式编程与函数式编程的对比 303
11.9 小结 303
附录A ASCII码表 304
附录B Python编程环境的安装 305
附录C 集成开发环境IDE 305

王雪梅，浙江传媒学院副教授，浙江省*流课程数据结构与算法负责教师。曾出版《数据库系统及应用》 《数据库系统及应用实验案例与习题解答》《鲁棒融合估计理论及应用》 等书。

本书是国家*流专业课程 “Python程序设计”的指定教材，浙江省普通本科高校“十四五”重点立项建设教材。理论与实践紧密结合本书由高校教师和企业工程师共同编写，不仅详细讲解Python的基础知识，还通过真实的项目案例帮助学生将理论知识应用于实际操作，这有助于增强学生解决实际问题的能力，并促进学生创新思维的培养。强化综合能力培养，为职业发展做准备本书通过实践项目介绍，不仅教授学生编程技能，还注重提升学生分析问题和解决问题的能力，以及持续学习的能力和职业素养。本书内容紧贴行业需求，可为学生未来的职业生涯奠定坚实基础。紧跟行业前沿技术本书内容更新及时，涵盖行业新技术和发展趋势，确保学生所学内容能够满足现代信息技术和产业发展的需要。支持新工科人才培养 本书符合教育部提出的新工科建设目标，整合现代信息技术与产业发展的新成果，致力于培养适应新时代需求的复合型人才。适用范围广泛本书适用于不同层次院校（包括高等院校与高职高专院校）开设的Python课程，适合多个专业方向的学生使用，具有广泛的适用性和实用性。配套资源丰富本书提供配套教学大纲、教学课件、电子教案、程序源代码、习题解答和视频分析，读者可登录华信教育资源网注册后免费下载或通过扫描书中二维码学习。

本书是国家*流专业课程 “Python程序设计”的指定教材，浙江省普通本科高校“十四五”重点立项建设教材。理论与实践紧密结合本书由高校教师和企业工程师共同编写，不仅详细讲解Python的基础知识，还通过真实的项目案例帮助学生将理论知识应用于实际操作，这有助于增强学生解决实际问题的能力，并促进学生创新思维的培养。强化综合能力培养，为职业发展做准备本书通过实践项目介绍，不仅教授学生编程技能，还注重提升学生分析问题和解决问题的能力，以及持续学习的能力和职业素养。本书内容紧贴行业需求，可为学生未来的职业生涯奠定坚实基础。紧跟行业前沿技术本书内容更新及时，涵盖行业新技术和发展趋势，确保学生所学内容能够满足现代信息技术和产业发展的需要。支持新工科人才培养 本书符合教育部提出的新工科建设目标，整合现代信息技术与产业发展的新成果，致力于培养适应新时代需求的复合型人才。适用范围广泛本书适用于不同层次院校（包括高等院校与高职高专院校）开设的Python课程，适合多个专业方向的学生使用，具有广泛的适用性和实用性。配套资源丰富本书提供配套教学大纲、教学课件、电子教案、程序源代码、习题解答和视频分析，读者可登录华信教育资源网注册后免费下载或通过扫描书中二维码学习。

1