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本书采用“问题驱动”、“基础先行”和“实例和实践相结合”的方式，讲述如何使用Python语言进行程序设计。本书首先介绍Python程序设计的基本概念，接着介绍面向对象程序设计方法，最后介绍算法与数据结构方面的内容。为了帮助学生更好地掌握相关知识，本书每章都包括以下模块：学习目标，引言，关键点，检查点，问题，本章总结，测试题，编程题，注意、提示和警告。 本书可以作为高等院校计算机及相关专业Python程序设计课程的教材，也可以作为Python程序设计的自学参考书。

Introduction to Programming Using Python 出版者的话 译者序 前言 第一部分　程序设计基础 第1章　计算机、程序和Python概述 2 1.1　引言 2 1.2　什么是计算机 3 1.2.1　中央处理器 4 1.2.2　比特和字节 4 1.2.3　内存 5 1.2.4　存储设备 5 1.2.5　输入和输出设备 6 1.2.6　通信设备 7 1.3　程序设计语言 8 1.3.1　机器语言 8 1.3.2　汇编语言 8 1.3.3　高级语言 8 1.4　操作系统 10 1.4.1　控制和管理系统行为 10 1.4.2　调度和分配系统资源 10 1.4.3　调度操作 10 1.5　Python的历史 11 1.6　开始学习Python 11 1.6.1　启动Python 12 1.6.2　创建Python源代码文件 13 1.6.3　使用Python完成算术运算 14 1.7　程序设计风格和文档 15 1.7.1　恰当的注释和注释风格 15 1.7.2　恰当的空格 15 1.8　程序设计错误 16 1.8.1　语法错误 16 1.8.2　运行时错误 16 1.8.3　逻辑错误 16 1.9　开始学习图形化程序设计 17 1.9.1　绘制图形并给图形添加颜色 17 1.9.2　将笔移到任何位置 19 1.9.3　绘制奥林匹克环标志 20 关键术语 21 本章总结 21 测试题 22 编程题 22 第2章　基本程序设计 25 2.1　引言 25 2.2　编写一个简单的程序 25 2.3　从控制台读取输入 27 2.4　标识符 29 2.5　变量、赋值语句和赋值表达式 29 2.6　同时赋值 31 2.7　定名常量 32 2.8　数值数据类型和运算符 32 2.8.1　运算符/、和** 33 2.8.2　运算符% 33 2.8.3　科学记数法 34 2.9　计算表达式和运算符优先级 35 2.10　增强型赋值运算符 35 2.11　类型转换和四舍五入 36 2.12　实例研究：显示当前时间 38 2.13　软件开发流程 39 2.14　实例研究：计算距离 42 关键术语 44 本章总结 44 测试题 45 编程题 45 第3章　数学函数、字符串和对象 50 3.1　引言 50 3.2　常见的Python函数 51 3.3　字符串和字符 54 3.3.1　ASCII码 54 3.3.2　统一码 54 3.3.3　函数ord和chr 54 3.3.4　转义序列 55 3.3.5　不换行打印 56 3.3.6　函数str 56 3.3.7　字符串连接操作 56 3.3.8　从控制台读取字符串 57 3.4　实例研究：最小数量的硬币 58 3.5　对象和方法简介 59 3.6　格式化数字和字符串 61 3.6.1　格式化浮点数 62 3.6.2　用科学记数法格式化 63 3.6.3　格式化成百分数 63 3.6.4　调整格式 63 3.6.5　格式化整数 63 3.6.6　格式化字符串 64 3.7　绘制各种图形 65 3.8　绘制带颜色和字体的图形 67 关键术语 69 本章总结 69 测试题 69 编程题 69 第4章　选择 73 4.1　引言 73 4.2　布尔类型、数值和表达式 73 4.3　产生随机数字 75 4.4　if语句 76 4.5　实例研究：猜生日 77 4.6　双向if-else语句 80 4.7　嵌套if和多向if-elif-else语句 82 4.8　选择语句中的常见错误 85 4.9　实例研究：计算身体质量指数 87 4.10　实例研究：计算税款 88 4.11　逻辑运算符 90 4.12　实例研究：判定闰年 92 4.13　实例研究：彩票 93 4.14　条件表达式 94 4.15　运算符的优先级和结合方向 95 4.16　检测一个对象的位置 96 关键术语 97 本章总结 97 测试题 98 编程题 98 第5章　循环 107 5.1　引言 107 5.2　while循环 108 5.2.1　实例研究：猜数字 110 5.2.2　循环设计策略 112 5.2.3　实例研究：多道减法题测验 112 5.2.4　根据用户确认控制循环 113 5.2.5　使用哨兵值控制循环 113 5.2.6　输入输出重定向 115 5.3　for循环 116 5.4　嵌套循环 118 5.5　最小化数值错误 119 5.6　实例研究 120 5.6.1　问题：找出最大公约数 120 5.6.2　问题：预测未来学费 121 5.6.3　问题：蒙特卡罗模拟 122 5.7　关键字break和continue 123 5.8　实例研究：显示素数 125 5.9　实例研究：随意行走 127 关键术语 129 本章总结 129 测试题 129 编程题 129 第6章　函数 138 6.1　引言 138 6.2　定义一个函数 139 6.3　调用一个函数 140 6.4　带返回值或不带返回值的函数 142 6.5　位置参数和关键字参数 145 6.6　通过传引用来传递参数 146 6.7　模块化代码 148 6.8　实例研究：将十进制数转换为十六进制数 150 6.9　变量的作用域 152 6.10　默认参数 154 6.11　返回多个值 155 6.12　实例研究：生成随机ASCII码字符 155 6.13　函数抽象和逐步求精 157 6.13.1　自顶向下设计 158 6.13.2　自顶向下和自底向上的实现 159 6.13.3　实现细节 160 6.13.4　逐步求精的优势 163 6.14　实例研究：可重用图形函数 163 关键术语 165 本章总结 165 测试题 165 编程题 166 第二部分　面向对象程序设计 第7章　对象和类 176 7.1　引言 176 7.2　为对象定义类 176 7.2.1　定义类 177 7.2.2　构造对象 178 7.2.3　访问对象成员 179 7.2.4　self参数 179 7.2.5　举例：使用类 180 7.3　UML类图 181 7.4　不变对象和可变对象 184 7.5　隐藏数据域 186 7.6　类的抽象与封装 188 7.7　面向对象的思考 191 关键术语 193 本章总结 194 测试题 194 编程题 194 第8章　更多字符串和特殊方法 198 8.1　引言 198 8.2　str类 198 8.2.1　创建字符串 199 8.2.2　处理字符串的函数 199 8.2.3　下标运算符[] 200 8.2.4　截取运算符[start：end] 200 8.2.5　连接运算符+和复制运算符* 201 8.2.6　in和not in运算符 201 8.2.7　比较字符串 202 8.2.8　迭代字符串 203 8.2.9　测试字符串 203 8.2.10　搜索子串 204 8.2.11　转换字符串 205 8.2.12　删除字符串中的空格 206 8.2.13　格式化字符串 207 8.3　实例研究：校验回文串 208 8.4　实例研究：将十六进制数转换为十进制数 209 8.5　运算符重载和特殊方法 211 8.6　实例研究：Rational类 212 关键术语 216 本章总结 217 测试题 217 编程题 217 第9章　使用Tkinter进行GUI程序设计 223 9.1　引言 223 9.2　开始使用Tkinter 223 9.3　处理事件 224 9.4　小构件类 226 9.5　画布 231 9.6　几何管理器 233 9.6.1　网格管理器 234 9.6.2　包管理器 234 9.6.3　位置管理器 235 9.7　实例研究：贷款计算器 236 9.8　显示图像 238 9.9　菜单 239 9.10　弹出菜单 241 9.11　鼠标、按键事件和绑定 243 9.12　动画 245 9.13　滚动条 248 9.14　标准对话框 249 关键术语 250 本章总结 251 测试题 251 编程题 251 第10章　列表 258 10.1　引言 258 10.2　列表基础 259 10.2.1　创建列表 259 10.2.2　列表是一种序列类型 260 10.2.3　列表使用的函数 260 10.2.4　下标运算符[] 260 10.2.5　列表截取 [start:end] 261 10.2.6　+、*和in/not in运算符 262 10.2.7　使用for循环遍历元素 262 10.2.8　比较列表 263 10.2.9　列表解析 263 10.2.10　列表方法 264 10.2.11　将字符串分成列表 265 10.2.12　输入列表 265 10.2.13　对列表移位 266 10.2.14　简化代码 266 10.3　实例研究：乐透数 268 10.4　实例研究：一副扑克牌 270 10.5　扑克牌图形用户界面 272 10.6　复制列表 273 10.7　将列表传递给函数 274 10.8　从函数返回一个列表 276 10.9　实例研究：统计每个字母的出现次数 277 10.10　查找列表 279 10.10.1　线性查找法 280 10.10.2　二分查找法 280 10.11　排序列表 282 10.11.1　选择排序 282 10.11.2　插入排序 284 10.12　实例学习：弹球 286 关键术语 288 本章总结 288 测试题 289 编程题 289 第11章　多维列表 298 11.1　引言 298 11.2　处理二维列表 299 11.2.1　使用输入值初始化列表 299 11.2.2　使用随机数初始化列表 299 11.2.3　打印列表 299 11.2.4　对所有元素求和 300 11.2.5　按列求和 300 11.2.6　找出和最大的行 300 11.2.7　随意打乱 301 11.2.8　排序 301 11.3　将二维列表传递给函数 302 11.4　问题：给多选题评分 303 11.5　问题：找出距离最近的点对 304 11.6　图形用户界面：找出距离最近的点对 306 11.7　问题：数独 307 11.8　实例研究：数独图形用户界面 310 11.9　多维列表 312 11.9.1　问题：每日温度和湿度 313 11.9.2　问题：猜生日 314 关键术语 315 本章总结 315 测试题 316 编程题 316 第12章　继承和多态 330 12.1　引言 330 12.2　父类和子类 330 12.3　覆盖方法 335 12.4　object类 336 12.5　多态和动态绑定 339 12.6　isinstance函数 340 12.7　实例研究：可重用时钟 342 12.8　类之间的关系 347 12.8.1　关联 347 12.8.2　聚合和组合 348 12.9　实例研究：设计Course类 349 12.10　为栈设计类 350 12.11　实例研究：FigureCanvas类 352 关键术语 355 本章总结 355 测试题 355 编程题 355 第13章　文件和异常处理 364 13.1　引言 364 13.2　文本输入和输出 364 13.2.1　打开一个文件 365 13.2.2　写入数据 366 13.2.3　测试文件的存在性 367 13.2.4　读数据 367 13.2.5　从文件读取所有数据 370 13.2.6　追加数据 371 13.2.7　读写数值数据 371 13.3　文件对话框 373 13.4　实例研究：统计文件中的字符个数 375 13.5　从网站上获取数据 376 13.6　异常处理 378 13.7　抛出异常 381 13.8　使用对象处理异常 383 13.9　定义自定制异常类 384 13.10　使用Pickling进行二进制IO 388 13.10.1　卸载和加载对象 388 13.10.2　检测文件末尾 389 13.11　实例研究：地址簿 390 关键术语 393 本章总结 393 测试题 394 编程题 394 第三部分　数据结构和算法 第14章　元组、集合和字典 398 14.1　引言 398 14.2　元组 399 14.3　集合 401 14.3.1　创建集合 401 14.3.2　操作和访问集合 402 14.3.3　子集和超集 402 14.3.4　相等性测试 403 14.3.5　集合运算 403 14.4　比较集合和列表的性能 407 14.5　实例研究：统计关键字 408 14.6　字典 409 14.6.1　创建一个字典 410 14.6.2　添加、修改和获取值 410 14.6.3　删除条目 410 14.6.4　循环条目 411 14.6.5　len函数 411 14.6.6　检测一个关键字是否在字典中 411 14.6.7　相等性检测 411 14.6.8　字典方法 412 14.7　实例研究：单词的出现次数 413 关键术语 415 本章总结 415 测试题 416 编程题 416 第15章　递归 419 15.1　引言 419 15.2　实例研究：计算阶乘 420 15.3　实例研究：计算斐波那契数 422 15.4　使用递归解决问题 424 15.5　递归辅助函数 426 15.5.1　选择排序 427 15.5.2　二分查找 427 15.6　实例研究：求出目录的大小 428 15.7　实例研究：汉诺塔 430 15.8　实例研究：分形 432 15.9　实例研究：八皇后 435 15.10　递归和迭代 437 15.11　尾递归 438 关键术语 439 本章总结 439 测试题 439 编程题 439 附录A　Python关键字 446 附录B　ASCII字符集 447 附录C　数制系统 448 *第16章　开发高效算法 *第17章　排序 *第18章　链表、栈、队列及优先队列 *第19章　二分查找树 *第20章　AVL树 *第21章　哈希：实现字典与集合 *第22章　图及其应用 *第23章　加权图及其应用

梁勇(Y．Daniel Liang)阿姆斯特朗亚特兰大州立大学计算机科学系Yamacraw教授。 之前曾是普度大学计算机科学系副教授，并曾两次获得普度大学杰出研究奖。他所编写的Java教程在美国大学Java课程中采用率最高。

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