Python程序設計

本書通過闡述Python語言的基礎知識，以及使用Python語言的實際開發應用實例，來介紹如何使用計算機進行問題求解。豐富的例子和習題展示了在真實世界中是如何使用計算機的。目前Python在軟體產業中已經成為廣泛使用的編程語言之一，對於初學者，Python也是理解計算機程序開發的理想工具。

第1章　計算與問題求解簡介1

1.1　計算與Python簡介1

1.2　程序開發周期3

1.2.1　在計算機上執行任務3

1.2.2　程序規劃4

1.3　編程工具4

1.3.1　流程圖5

1.3.2偽代碼6

1.3.3　層次結構圖7

1.3.4　判斷結構7

1.3.5　判斷紐約按數字編號街道方向的演演算法8

1.3.6　循環結構9

1.3.7　班級平均成績演演算法9

1.4　Python簡介11

1.4.1　啟動IDLE11

1.4.2　Python shell12

1.4.3　Python代碼編輯器13

1.4.4　打開程序15

第2章　核心對象、變數、輸入和輸出19

2.1　數值19

2.1.1　兩種數值類型：整型和浮點型19

2.1.2　算術運算符19

2.1.3　print函數19

2.1.4　變數20

2.1.5　abs、int與round函數21

2.1.6　增量賦值22

2.1.7　其他兩種整型運算符22

2.1.8　括弧與優先順序23

2.1.9　三種類型的錯誤23

2.1.10　內存中的數值對象24

2.2　字元串29

2.2.1　字元串字面量29

2.2.2　變數30

2.2.3　索引和切片30

2.2.4　反向索引31

2.2.5　切片的默認邊界31

2.2.6　字元串連接32

2.2.7　字元串重複32

2.2.8　字元串函數和方法32

2.2.9　鏈式方法33

2.2.10　input函數33

2.2.11　int、float、eval和str函數33

2.2.12　內部文檔35

2.2.13　行延續35

2.2.14　索引和切片越界35

2.3　輸出42

2.3.1　print的可選參數sep42

2.3.2　print的可選參數end42

2.3.3　轉義序列43

2.3.4　域內輸出對齊43

2.3.5　使用format方法對齊輸出44

2.4　列表、元組和文件50

2.4.1　列表對象50

2.4.2　切片51

2.4.3　split和join方法52

2.4.4　文本文件53

2.4.5　元組對象54

2.4.6　嵌套列表55

2.4.7　不可變和可變對象55

2.4.8　列表複製56

2.4.9　索引、刪除和切片越界56

關鍵術語和概念62

編程項目64

第3章　控制流結構67

3.1　關係和邏輯運算符67

3.1.1　ASCII值67

3.1.2　關係運算符68

3.1.3　列表元素的排序69

3.1.4　邏輯運算符70

3.1.5　短路求值71

3.1.6　布爾數據類型72

3.1.7　三種返回布爾值的方法72

3.1.8　簡化條件73

3.2　判斷結構77

3.2.1　if-else語句78

3.2.2　if語句79

3.2.3　嵌套的if-else 語句80

3.2.4　elif子句81

3.2.5　使用if-elif-else語句的輸入驗證83

3.2.6　True和False84

3.3　while循環92

3.3.1　while循環92

3.3.2break 語句95

3.3.3　continue語句95

3.3.4　創建菜單96

3.3.5　無限循環97

3.4　for循環103

3.4.1　等差數列的循環遍歷103

3.4.2　range函數的步長值105

3.4.3　for循環的嵌套106

3.4.4　字元串中字元的循環遍歷107

3.4.5　遍歷列表或元組元素的循環遍歷107

3.4.6　文本文件的行循環遍歷109

3.4.7　pass語句110

3.4.8　使用文本文件的內容創建列表110

關鍵術語和概念120

編程項目121

第4章　函數125

4.1　函數（第一部分）125

4.1.1　內建函數125

4.1.2　用戶自定義函數125

4.1.3　具有一個參數的函數126

4.1.4　向函數傳值127

4.1.5　具有多個參數的函數128

4.1.6　返回布爾型或列表型的函數130

4.1.7　無返回值的函數131

4.1.8　無參數的函數132

4.1.9　變數作用域133

4.1.10　命名常量134

4.1.11　庫模塊135

4.2　函數（第二部分）144

4.2.1　調用其他函數的函數144

4.2.2　返回多個值的函數144

4.2.3　列表解析146

4.2.4　默認值147

4.2.5　按參數名傳遞147

4.2.6　自定義排序149

4.2.7　Lambda表達式150

4.2.8　sorted函數150

4.3　程序設計160

4.3.1　自頂向下的設計160

4.3.2　結構化編程162

4.3.3結構化編程的優勢162

4.3.4　面向對象編程163

4.3.5　相關引用163

關鍵術語和概念163

編程項目165

第5章　數據處理168

5.1　數據處理（第一部分）168

5.1.1　讀取文本文件168

5.1.2　創建文本文件170

5.1.3　向已有文本文件中添加行173

5.1.4　修改文本文件中的元素173

5.1.5　集合174

5.1.6　集合推導175

5.1.7集合論方法175

5.1.8　在文件中使用集合論的方法175

5.2　數據處理（第二部分）183

5.2.1CSV文件183

5.2.2　訪問CSV文件中的數據183

5.2.3　使用列表分析CSV文件中的數據184

5.2.4　分析數值數據185

5.2.5　Excel和CSV文件186

5.3　字典195

5.3.1　字典195

5.3.2　dict函數197

5.3.3　從文本文件中創建字典198

5.3.4　使用字典作為頻率表199

5.3.5　在二進位文件中存儲字典200

5.3.6　值為字典的字典201

5.3.7　從字典中獲取順序數據202

5.3.8　使用元組作為字典的鍵203

5.3.9　字典推導204

關鍵術語和概念209

編程項目211

第6章　其他主題216

6.1　異常處理216

6.1.1　異常216

6.1.2　try語句217

6.1.3　else與finally子句218

6.2　生成隨機數223

6.2.1　random模塊中的函數223

6.2.2　機會遊戲223

6.3　海龜圖229

6.3.1　坐標 229

6.3.2　turtle模塊中的方法229

6.3.3　矩形230

6.3.4　旗幟232

6.3.5　write方法233

6.3.6　柱狀圖234

6.3.7　折線圖235

6.4　遞歸239

6.4.1　遞歸的指數計算函數239

6.4.2　遞歸的迴文生成函數241

6.4.3　遞歸的分形計算函數241

關鍵術語和概念246

編程項目247

第7章　面向對象編程250

7.1　類與對象250

7.1.1　內建類250

7.1.2　用戶自定義類250

7.1.3　初始化方法的其他形式253

7.1.4　類定義中方法的數量253

7.1.5　對象列表255

7.2　繼承262

7.2.1　學期成績類262

7.2.2　is-a關係264

7.2.3　isinstance函數264

7.2.4　向子類中添加新的實例變數265

7.2.5　覆蓋方法266

7.2.6多態268

關鍵術語和概念273

編程項目274

第8章　圖形用戶界面276

8.1　控制項276

8.1.1　什麼是圖形用戶界面276

8.1.2　按鈕控制項277

8.1.3　標籤控制項278

8.1.4　輸入控制項279

8.1.5　只讀輸入控制項280

8.1.6　列表框控制項281

8.1.7　滾動條控制項283

8.2　網格布局管理器288

8.2.1　網格288

8.2.2　sticky屬性290

8.2.3　向列表框添加垂直滾動條290

8.2.4　設計窗體布局291

8.3　編寫GUI程序295

8.3.1　將TUI程序改寫成GUI程序295

8.3.2　將文件載入到列表框中297

8.3.3　用面向對象方式編寫GUI程序298

關鍵術語和概念302

編程項目304

附錄A　ASCII值306

附錄B　保留字308

附錄C　安裝Python和IDLE309

奇數編號習題答案311

索引359