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| 編輯推薦： |
（1）模块化教学。教材将Python程序设计分为基础教学和应用教学两大部分。应用教学部分由多个模块组成，便于不同专业采用不同模块组合的方式进行教学。
（2）程序案例教学。教材列举了110多个应用程序实例，期望通过“案例-模仿-改进”的方法，使学生快速掌握Python语言的程序设计方法。帮助学生利用所学Python程序语言知识，解决专业领域的具体问题。
（3）丰富的教学资源。本教材提供的教学资源有：PPT课件，习题参考答案，程序案例源代码，程序案例中涉及的第三方软件离线安装包，程序案例中涉及的数据集和语料库，程序案例中涉及的图片、音频、视频、文本等。
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| 內容簡介： |
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本书内容包括程序设计基础和应用程序设计两大部分。程序设计基础部分内容简单，易学易用； 应用程序设计部分包括图形用户界面程序设计、文本分析程序设计、可视化程序设计、数据库程序设计、大数据程序设计、人工智能程序设计、简单游戏程序设计和其他应用程序设计（如图像处理程序设计、视频处理程序设计、语音合成程序设计和科学计算程序设计）等内容。 本书由多个教学模块组成，便于不同专业采用不同模块组合的方式进行教学。本书列举了600多道程序例题，此外还提供了丰富的教学资源，包括PPT课件、习题参考答案、程序案例源代码以及书中涉及的软件包、数据集、语料库等。 本书适合作为大学本科学生的教材，也适合作为Python程序设计初学者的参考用书。
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| 關於作者： |
易建勋，大本，教授，
2018年：主编《计算机导论——计算思维和应用技术》，清华大学出版社
2011年：主编《计算机硬件技术——结构与性能》，清华大学出版社
2010年：主编《计算机网络设计 第2版》，人民邮电出版社
2012年：主编《计算机维修技术 第3版》，清华大学出版社
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| 目錄：
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第1部分程序设计基础
第1章基础知识
1.1安装与运行
1.1.1Python语言的特征
1.1.2Python的下载和安装
1.1.3Python程序的运行
1.1.4第三方软件包安装pip
1.1.5程序的解释与编译
1.2程序符号
1.2.1保留字
1.2.2变量命名
1.2.3算术运算
1.2.4其他运算
1.2.5转义字符
1.2.6程序路径
1.3程序说明
1.3.1Python程序的组成
1.3.2Python程序的结构
1.3.3Python语言与C语言的区别
1.3.4PEP编程规范
1.3.5Python的语法规则
习题1
第2章数据结构
2.1数字和字符串
2.1.1数据类型
2.1.2数字
2.1.3字符串
2.2列表和元组
2.2.1列表基本操作
2.2.2列表添加元素
2.2.3列表修改元素
2.2.4列表切片操作
2.2.5元组基本操作
2.3字典和集合
2.3.1字典
2.3.2集合
习题2
第3章程序语句
3.1顺序语句
3.1.1导入语句
3.1.2赋值语句
3.1.3输入输出语句
3.2条件判断语句
3.2.1ifelse条件判断语句
3.2.2ifelif多分支判断语句
3.2.3if嵌套语句
3.3循环语句
3.3.1for计数循环
3.3.2while条件循环
3.3.3循环中止
3.3.4循环嵌套
3.3.5案例： 猜数字游戏
3.3.6案例： 走迷宫游戏
习题3
第4章函数与模块
4.1函数程序设计
4.1.1内置标准函数程序设计
4.1.2导入标准函数程序设计
4.1.3自定义函数程序设计
4.1.4局部变量与全局变量
4.1.5自定义模块导入和调用
4.1.6案例： 蒙特卡洛算法求π值
4.2简单绘图程序设计
4.2.1海龟绘图基本函数
4.2.2海龟绘制基本图形
4.2.3案例： 动态时钟程序设计
4.3程序迭代与递归
4.3.1迭代程序特征
4.3.2案例： 细菌繁殖迭代程序设计
4.3.3递归程序特征
4.3.4案例： 分形图递归程序设计
4.4常用的程序设计技巧
4.4.1Python内存管理机制
4.4.2Python中要注意的“坑”
4.4.3Python优雅编程方法
习题4
第5章文件读写
5.1TXT文件读写
5.1.1读取文件全部内容
5.1.2文件遍历
5.1.3读取文件指定行
5.1.4向文件写入数据
5.1.5文件属性检查
5.2CSV文件读写
5.2.1CSV文件格式
5.2.2CSV文件读取
5.2.3CSV文件写入
5.3Excel文件读写
5.3.1Excel模块操作函数
5.3.2Excel文件内容读取
5.3.3Excel文件写入数据
5.4其他文件读写
5.4.1二进制文件读写
5.4.2JSON文件读写
习题5
第6章深入编程
6.1正则表达式
6.1.1正则表达式的功能
6.1.2正则表达式运算符
6.1.3正则表达式常用函数
6.1.4正则表达式应用案例
6.1.5案例： 选择题考试记分
6.2异常处理
6.2.1程序错误原因
6.2.2新手易犯错误
6.2.3异常处理语句tryexcept
6.2.4异常处理语句tryfinally
6.2.5自定义异常类
6.3面向对象编程
6.3.1面向对象概述
6.3.2类的构造
6.3.3公有属性和私有属性
6.3.4对象方法的创建
6.3.5面向对象的特征
6.4函数式编程
6.4.1基本概念
6.4.2高阶函数
6.4.3闭包函数
6.4.4匿名函数
习题6
第2部分应用程序设计
第7章图形用户界面程序设计
7.1GUI设计概述
7.1.1简单GUI程序
7.1.2常用核心组件
7.1.3窗口颜色管理
7.1.4组件字体管理
7.2窗口程序设计
7.2.1简单窗口程序设计
7.2.2事件驱动程序设计
7.2.3组件简易管理器pack()
7.2.4组件精确管理器place()
7.3常用组件设计
7.3.1文字标签组件Label
7.3.2图片标签组件Label
7.3.3单行文本框组件Entry
7.3.4多行文本框组件Text
7.4GUI程序设计案例
7.4.1案例： 单选题窗口程序设计
7.4.2案例： 多选题窗口程序设计
7.4.3案例： 简单计算器程序设计
7.4.4案例： 文本编辑器框架设计
习题7
第8章文本分析程序设计
8.1文本文件清洗
8.1.1文本格式化
8.1.2文本文件合并
8.1.3文本文件去重
8.1.4案例： 用唐诗生成姓名
8.2文本编码处理
8.2.1字符集的编码
8.2.2文本编码转换
8.2.3文本乱码处理
8.2.4文件内容打印
8.2.5案例： 按拼音和笔画排序
8.3文本关键词提取
8.3.1文本语料处理
8.3.2结巴分词Jieba
8.3.3案例： 《全宋词》关键词提取
8.3.4关键词提取算法TFIDF
8.3.5关键词提取算法TextRank
8.3.6案例： 《三国演义》关键词提取
习题8
第9章可视化程序设计
9.1二维图可视化Matplotlib
9.1.1Matplotlib常用绘图函数
9.1.2案例： 企业产值单折线图
9.1.3案例： 气温变化多折线图
9.1.4案例： 乘客年龄直方图
9.1.5案例： 全球地震散点图
9.1.6案例： 农产品比例饼图
9.1.7案例： 气温变化曲线图
9.1.8案例： 冒泡排序动态图
9.2词云图可视化WordCloud
9.2.1词云图绘制软件
9.2.2词云图绘制函数
9.2.3案例： 普通词云图
9.2.4案例： 遮罩词云图
9.3地图可视化PyEcharts
9.3.1地图绘制软件包
9.3.2案例： 绘制其他可视化图
9.4网络图可视化NetworkX
9.4.1网络绘图软件包
9.4.2网络图绘制函数
9.4.3案例： 《三国演义》社交网络图
9.4.4案例： 爵士音乐人社交网络图
习题9
第10章数据库程序设计
10.1数据库技术概述
10.1.1数据库的组成
10.1.2数据库的运算
10.1.3NoSQL数据库
10.1.4SQL基本语法
10.1.5SQL数据类型
10.1.6SQL程序设计
10.2SQLite程序设计
10.2.1SQLite数据库的特征
10.2.2SQLite数据库的创建
10.2.3SQLite的增、删、查、改
10.2.4SQLite图形管理工具
10.2.5案例： SQLite数据库综合应用
10.3MySQL程序设计
10.3.1MySQL数据库的安装
10.3.2MySQL的启动与退出
10.3.3MySQL数据库连接
10.3.4MySQL的增、删、查、改
10.3.5案例： MySQL数据库综合应用
习题10
第11章大数据程序设计
11.1数据分析工具Pandas
11.1.1Pandas数据类型
11.1.2Pandas读写文件
11.1.3Pandas读写数据
11.1.4Pandas数据统计
11.2数据获取
11.2.1数据获取方法
11.2.2获取股票数据Tushare
11.2.3网络爬虫原理
11.2.4网页简单爬取Newspaper
11.2.5网页爬取技术requests
11.2.6网页解析技术BeautifulSoup
11.2.7案例： 爬取房源信息
11.3数据清洗
11.3.1数据清洗技术
11.3.2重复数据处理
11.3.3缺失数据处理
11.3.4异常数据处理
11.3.5案例： 股票数据本福特检查
11.4数据挖掘
11.4.1数据分布特征
11.4.2案例： 影片分类KNN
11.4.3案例： 城市聚类KMeans
11.4.4案例： 产品销售回归分析
11.4.5案例： 新闻词语向量转换
习题11
第12章人工智能程序设计
12.1机器学习： 基本概念
12.1.1人工神经网络
12.1.2机器学习过程
12.1.3深度机器学习
12.2机器学习： 数据预处理
12.2.1机器学习包Sklearn
12.2.2数据集加载
12.2.3数据预处理
12.2.4机器学习模型
12.3机器学习： 识别与预测
12.3.1案例： 识别鸢尾花KNN模型
12.3.2案例： 预测乳腺癌LR模型
12.3.3案例： 数字图片文本化
12.3.4案例： 识别手写数字SVC模型
12.3.5案例： 识别手写数字MLP模型
习题12
第13章简单游戏程序设计
13.1基本操作
13.1.1游戏引擎
13.1.2基本概念
13.1.3游戏框架
13.1.4创建画面Surface
13.1.5图形绘制draw
13.2游戏动画
13.2.1图像画面变换transform
13.2.2画面位块复制blit
13.2.3精灵和精灵组sprite
13.2.4精灵碰撞检测
13.3事件处理
13.3.1获取事件
13.3.2键盘事件
13.3.3鼠标事件
13.3.4异常处理
13.4游戏案例
13.4.1案例： 配乐动画
13.4.2案例： 抓鱼游戏
习题13
第14章其他应用程序设计
14.1图像处理程序设计
14.1.1OpenCV基本应用
14.1.2案例： 人物图像特效处理
14.1.3案例： B超图像面积计算
14.1.4案例： 图像中的物体计数
14.1.5案例： 全景图像拼接方法
14.2视频处理程序设计
14.2.1摄像视频显示与保存
14.2.2视频画面截图与剪裁
14.2.3案例： 人脸识别和跟踪
14.3语音合成程序设计
14.3.1TTS转换原理
14.3.2案例： 文本朗读pyttsx3
14.3.3案例： 语音天气预报
14.3.4案例： 文本朗读Windows API
14.4科学计算程序设计
14.4.1符号计算编程
14.4.2积分运算编程
14.4.3解线性方程组
14.4.4解微分方程组
14.4.5曲线拟合编程
习题14
参考文献
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| 內容試閱：
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本书主要介绍Python程序设计的基础知识和应用程序设计，努力提高读者的编程水平，增强读者利用Python程序设计语言解决应用问题的能力。
本书特色
(1) 模块化教学。本书将Python程序设计分为程序设计基础（即基础部分）和应用程序设计（即应用部分）两大部分，基础部分遵循简单易学原则； 应用部分力求解决实际问题。应用部分由多个专业教学模块组成，便于不同专业采用不同模块组合的方式进行教学。
(2) 程序案例教学。本书从学生的角度出发，按照学生理解问题的思路和方式进行写作，力求内容通俗易懂。本书列举了600多道程序例题，其中很多典型应用程序案例可以作为课程设计的参考题目。作者期望通过“案例—模仿—改进—创新”的学习方法，使读者快速掌握Python语言的程序设计方法，帮助读者利用所学的Python程序语言知识，解决专业领域的具体问题。
(3) 丰富的教学资源。教材提供的教学资源有PPT课件、习题参考答案、程序案例源代码以及书中涉及的软件包、数据集、语料库等； 此外还提供了程序案例中的图片、音频、视频、文本、分类器、字体等资源。
主要内容
本书按模块化设计，分为两部分。
第1~6章为程序设计基础，篇幅占全书的40%左右。这部分内容比较浅显，避免了冗长繁杂的编程语法，对应用较少的程序语言功能(如迭代器、生成器、装饰器、断言、协程等)极少讨论。除第5章中的CSV和Excel文件读写案例外，第1~6章程序案例中的函数调用都使用标准函数，没有采用第三方软件包，这方便了课程实验教学。简单地说，第1部分内容主要面向文科和理工科各个专业的程序设计基础教学。
第7~14章为应用程序设计，篇幅占全书的60%左右。这部分内容根据不同专业的教学需求进行编写。对这部分内容，不同专业可以选择不同的章节模块。如文科专业可以选择其中的文本分析、可视化程序设计等模块进行教学； 工科专业可以选择可视化、数据库、大数据等模块进行教学； 人工智能、简单游戏、图像处理、科学计算等教学模块可以作为课程设计内容。简单地说，第2部分内容主要面向更深入的应用程序设计教学。
教学建议
教学中建议注意以下内容。
(1) 软件包选择。Python标准库函数丰富，另外还有大量非常成熟的第三方软件包，这对应用程序设计非常有利，但是也带来了选择难题。例如，可视化程序设计中，Python自带的Turtle模块可以绘制一些简单的几何图形，但是数据处理功能很弱； 第三方软件包Matplotlib的商业可视化图形设计功能很强大，但是动态数据图形处理能力很弱； 其他第三方可视化软件包往往是某一方面的功能强大，其他功能很弱，如WordCloud仅词云可视化功能强大，PyEcharts仅地图可视化功能强大，NetworkX仅社交网络可视化功能强大等。大数据、数据库、人工智能、图像处理等软件包都存在同样的问题。本书虽然提供了多种方案解决这些问题，但是教学中并不需要介绍所有程序设计模块。建议每个章节重点介绍2个左右，其他模块让学生在课程实验或课程设计中完成更好。
(2) 教学要点。第1部分的程序设计基础内容比较简单，不存在太多学习困难。第2部分的应用程序设计中，由于涉及的软件模块较多，部分软件包会涉及一些专业背景知识。因此，建议将教学重点放在核心函数的应用上。尤其是软件包中的核心函数，教学中可以重点介绍核心函数的功能、核心函数的主要参数及其含义与设置等。在今后的专业课程教学中，会讲解到这些函数采用的算法思想。本书的重点是程序设计，建议在教学中重点讲解核心函数的使用方法，淡化函数的算法原理和专业背景知识。通俗地说，就是“不要问汽车如何造，而要问汽车如何开”。
(3) 问题处理。程序设计往往会遇到很多问题。Python程序调试中遇到多的问题是文件路径、程序中的逗号、中文乱码和软件包版本不匹配。本书在1.2.6节讨论了路径问题； 在4.4.2节讨论了逗号等问题； 在8.2.3节讨论了乱码问题； 软件包版本不匹配问题分散在各章节进行讨论。在此特意提醒读者注意这些问题。对于大部分可能遇到的问题，本书都提供了解决的方法和案例。但是，任何图书都无法解决程序设计中的所有问题。因此，应当鼓励学生利用网络资源和动手实验来解决问题。
本书说明
(1) 为了使读者快速理解书中的程序案例，书中的程序都进行了详细注释，这些注释大部分是说明程序的语法规则和语句功能。在软件工程实际中，程序注释不需要说明程序语法规则，而是告诉别人程序语句的意图和想法，增强程序的易读性。
(2) 程序中的空行会使程序结构看起来更加清晰明了，在程序代码中适当增加空行是一个良好的编程习惯。遗憾的是，受篇幅的限制，本书的程序代码压缩了所有空行，这使一些程序看起来有些局促拥挤，这实在是无奈之举。
(3) 为了解决程序案例实用性与个人隐私的矛盾，书中的人物姓名一部分来自文学名著，另一部分由Python程序自动生成，如有雷同，纯属巧合。
(4) Python是一种多范式编程语言，它可以采用命令式编程、过程式编程、事件驱动编程、面向对象编程、函数式编程等。多范式编程语言不可避免地会存在同一概念不同名称的情况发生。特别是“函数”的概念，过程式编程时称为“函数”，面向对象编程时称为“方法”； 函数式编程中，“函数”的概念又会有所不同。本书对“函数”与“方法”两个概念不做严格区分，大部分情况下统称为“函数”。其他名词如“属性”“特征”“标签”“数组”等，在不同的软件包中，它们的概念都会存在一些差异。
(5) 一种良好的编程方法是修改程序案例中某些语句或参数，看看会发生些什么。虽然不会总是得到一个期望的结果，但即使程序出错，也能增加读者的编程经验。
代码约定
(1) 书中程序案例均在以下环境中调试通过： 中文简体Windows 10(64位)、Python 3.7(32位)和Python 3.8（32位）、MySQL 8.0.17(32位)以及其他相应的第三方软件包或模块(32位)； 程序调试环境为Python自带的IDLE。由于软件设计遵循向下兼容原则，在更高版本的软件环境(如64位环境)下，运行本书中的程序案例，会具有更好的性能。
(2) 程序案例中使用的软件包较多，为了避免引起混淆，在程序注释中，凡是有“导入第三方包”时，说明这个程序需要安装相应的第三方软件包； 程序注释中，有“导入标准模块”时，说明模块已由Python安装，不需要再另外安装软件包； 程序注释中，有“导入自定义模块”时，说明这个模块由读者编写，并且存放在程序指定目录下。
(3) 本书的程序案例源代码和相应资源均存放在d:＼test＼01~d:＼test＼14子目录(如d:＼test＼01＼E0123.py)中。读者调试部分程序案例(如需要载入数据集等文件)时，应当在硬盘建立相应目录，并且存放相应资源，或者修改程序案例中相关语句的路径。
(4) 部分程序案例的输出很长，为了压缩篇幅，书中省略了一些输出信息； 部分多行短数据的程序输出，也合并在一行中书写。为了区别程序语句与程序输出，案例中的程序行和命令行都标注了行号，而程序输出信息则不标注行号，以示区别。
(5) 一些函数语法格式中，方括号［，x］内的参数x表示可选参数，输入可选参数x时，［］不需要输入，但是其他符号(如逗号)需要输入。
读者反馈
非常欢迎读者对本书提出反馈意见，让我们了解您对本书的看法： 您喜欢哪些内容，不喜欢哪些内容，哪些内容讲解过于啰嗦拖沓，哪些内容还需要更加深入地讨论，等等。这些反馈对我们很重要，它有助于我们编写出对读者真正有帮助的教材。
尽管我们已经竭尽全力确保内容的准确性，但错误在所难免。如果您发现了书中的错误，无论是正文错误还是代码错误，希望您能将它反馈给我们，我们将不胜感激。这样不仅能够减少其他读者的困惑，还能帮助我们提高本书后续版本的质量。
如果您对书中某个问题存有疑问或不解，请联系我们，我们会尽力为您做出解答。您可以发送邮件至清华大学出版社客服邮箱cservice@tup.tsinghua.edu.cn。
致谢
本书由易建勋老师（长沙理工大学）编著，参加编写工作的还有周玮老师(四川工商学院)、唐良荣老师(长沙理工大学)、廖寿丰老师(湖南行政学院)、冯桥华老师(安顺职业技术学院)、李冬萍老师(昆明学院)等。因特网技术资料给作者提供了极大帮助，在这里对这些作者也表示真诚的感谢。
尽管我们非常认真、努力地编写本书，但水平有限，书中难免有疏漏之处，恳请各位同仁和读者给予批评指正。
本书提供了大量课程教学资源，如果教师在教学中需要这方面的资源，可登录清华大学出版社网站(http://www.tup.tsinghua.edu.cn/index.html)下载。
易建勋
2021年2月
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