Python程序设计基础

目录 第1章计算机与程序设计基础1 1.1通用机器1 1.2程序的力量1 1.3计算机科学2 1.4硬件基础2 1.5编程语言3 1.6初识Python5 1.7Python的“魔法”8 1.8Python程序内部12 本章小结13 知识扩展: Python三十年技术演变史13 课程思政: 计算机教育与普及的辛勤耕耘者与奠基人——谭浩强17 第2章Python编写简单程序19 2.1软件开发过程19 2.2示例程序: 温度转换器19 2.3程序要素21 2.4输出语句23 2.5赋值语句25 2.5.1简单赋值25 2.5.2赋值输入25 2.5.3同时赋值26 2.6确定循环27 2.7示例程序: 竞猜年龄29 本章小结30 知识扩展: Python关键字的含义30 课程思政: 职守核心技术——倪光南院士32 第3章数值计算34 3.1数值数据类型34 3.2类型转换和舍入38 3.3使用math库40 3.4累积结果: 阶乘41 本章小结43 知识扩展: 运算符优先级43 课程思政: 创造了国产软件的骄傲——求伯君44 第4章面向对象和图形46 4.1概述46 4.2对象的目标46 4.3简单图形编程47 4.4使用图形对象51 4.5绘制终值54 4.6选择坐标59 4.7交互式图形61 4.7.1获取鼠标单击61 4.7.2处理文本输入63 4.8graphics模块参考64 4.8.1GraphWin对象65 4.8.2图形对象66 4.8.3Entry对象70 本章小结71 知识扩展: Python开发常用工具71 课程思政: 中国“量子之父”——潘建伟院士72 第5章字符串、列表和文件74 5.1字符串数据类型74 5.2简单字符串处理77 5.3列表作为序列79 5.4字符串表示和消息编码80 5.4.1字符串表示80 5.4.2编写编码器81 5.5字符串方法82 5.5.1编写解码器82 5.5.2更多字符串方法84 5.6列表的重要方法85 5.7从编码到加密86 5.8输入/输出作为字符串操作87 5.8.1示例程序: 日期转换87 5.8.2字符串格式化89 5.8.3优化的零钱计数器91 5.9文件处理92 5.9.1多行字符串92 5.9.2文件处理93 5.9.3示例程序: 批处理用户名95 5.9.4文件对话框96 5.10正则表达式99 本章小结103 知识扩展: Python的格式字符103 课程思政: 中国汉字激光照排之父——王选院士104 第6章函数106 6.1函数的功能106 6.2函数的非正式讨论107 6.3带有函数的终值程序109 6.4函数和参数110 6.5返回值的函数113 6.6修改参数的函数115 6.7函数和程序结构118 本章小结119 知识扩展: 内置函数119 课程思政: 杀毒行业的先锋——王江民120 第7章判断结构122 7.1简单判断122 7.1.1示例: 健康警报器122 7.1.2形成简单条件124 7.2两路判断125 7.3多路判断127 7.4异常处理128 7.5设计研究: 求*大数129 本章小结133 知识扩展: Python的标准库和常用的第三方库133 课程思政: 我要回中国了——姚期智院士134 第8章循环结构和布尔值137 8.1for循环: 快速回顾137 8.2不定循环138 8.3常见循环模式139 8.3.1交互式循环139 8.3.2哨兵循环140 8.3.3文件循环141 8.3.4嵌套循环143 8.4布尔值计算144 8.4.1布尔运算符144 8.4.2布尔代数146 8.5其他常见结构147 8.5.1直到测试循环147 8.5.2循环加一半148 8.5.3布尔表达式作为判断149 8.5.4示例: 一个简单的事件循环150 本章小结155 知识扩展: Python工具——Anaconda与IPython155 课程思政: 奥运精神之“亚洲飞人”——苏炳添156 第9章模拟和设计157 9.1模拟短柄壁球157 9.1.1一个模拟问题157 9.1.2分析和规格说明157 9.2伪随机数158 9.3自顶向下的设计160 9.3.1顶层设计160 9.3.2关注点分离161 9.3.3第二层设计162 9.3.4设计simNGames()函数162 9.3.5第三层设计164 9.3.6整理完成166 9.3.7设计过程总结168 9.4自底向上的实现168 9.4.1单元测试168 9.4.2模拟结果169 本章小结170 知识扩展: Python编辑工具——Jupyter Notebook170 课程思政: 程序员经典名言172 第10章类与对象173 10.1对象的快速复习173 10.2示例程序: 炮弹173 10.2.1程序规格说明174 10.2.2设计程序174 10.2.3程序模块化176 10.3定义新类177 10.3.1示例: 多面骰子177 10.3.2示例: Projectile类180 10.4用类处理数据182 10.5对象和封装185 10.5.1封装有用的抽象185 10.5.2将类放在模块中186 10.5.3模块文档186 10.5.4使用多个模块188 10.6控件189 10.6.1示例程序: 掷骰子程序189 10.6.2创建按钮190 10.6.3构建骰子类192 10.6.4主程序195 10.7动画炮弹196 10.7.1绘制动画窗口196 10.7.2创建ShotTracker类197 10.7.3创建输入对话框198 10.7.4主事件循环200 本章小结205 知识扩展: Python工具——Skulpt206 课程思政: 华为公司的重要性——5G技术206 第11章数据收集209 11.1示例问题: 简单统计209 11.2应用列表210 11.2.1列表和数组211 11.2.2列表操作211 11.2.3用列表进行统计214 11.3记录的列表217 11.4用列表和类设计220 11.5字典集合224 11.5.1字典集合基础224 11.5.2字典集合操作225 11.5.3示例程序: 词频225 本章小结229 知识扩展: 一个令人惊喜的实用项目——Python Cheatsheet229 课程思政: 破解MD5算法的女强人——王小云院士230 第12章面向对象设计232 12.1面向对象设计的过程232 12.2类和实例234 12.3数据封装235 12.4访问限制237 12.5继承和多态240 12.6获取对象信息244 12.7实例属性和类属性249 12.8案例研究: 壁球模拟250 12.8.1候选对象和方法250 12.8.2实现SimStats类251 12.8.3实现RBallGame类253 12.8.4实现Player类254 12.8.5完整程序255 本章小结258 知识扩展: Python开发社区258 课程思政: 中国互联网运动的先锋——王志东258 第13章异常处理与测试260 13.1错误处理260 13.2调试268 13.3单元测试272 13.4文档测试277 本章小结280 知识扩展: BaseException类的层次结构280 课程思政: 国家*高科学技术奖得主、杂交水稻之父——袁隆平院士282