Python编程基础教程

本书是Python编程方面的入门教程。全书共20章，通过浅显易懂的语言和丰富实用的示例，介绍了对象、条件语句、循环、函数、迭代器、生成器、文件处理、字符串处理、面向对象范型、类、继承、运算符重载、异常处理、数据结构、栈、队列、链表、二叉搜索树等编程知识，并介绍了NumPy、Matplotlib等库的应用。 本书不仅适合Python初学者阅读，也适合高等院校计算机相关专业的学生参考。

第 1章 Python简介 1 1.1　简介 1 1.2　Python的特点 2 1.2.1　容易 2 1.2.2　输入并运行 2 1.2.3　语法 2 1.2.4　混合性 3 1.2.5　动态类型 3 1.2.6　内置对象类型 3 1.2.7　大量的库和工具 3 1.2.8　可移植性 3 1.2.9　免费 3 1.3　编程范型 3 1.3.1　过程式编程 3 1.3.2　面向对象编程 4 1.3.3　函数式编程 4 1.4　Python的发展历史和应用 前景 4 1.4.1　发展历史 4 1.4.2　应用前景 4 1.5　安装Anaconda 5 1.6　小结 9 1.6.1　术语 9 1.6.2　知识要点 9 1.7　练习 10 1.8　理论回顾 11 第 2章　Python对象 12 2.1　简介 12 2.2　基本数据类型 14 2.2.1　先睹为快 15 2.2.2　分数和小数 16 2.3　字符串 16 2.3.1　分片 18 2.3.2　字符串的不可变性 18 2.4　列表和元组 19 2.4.1　列表 19 2.4.2　元组 20 2.4.3　元组的特点 21 2.5　小结 21 2.5.1　术语 22 2.5.2　知识要点 22 2.6　练习 22 2.7　编程实践 24 第3章 条件语句 25 3.1　简介 25 3.2　if、if-else和if-elif-else结构 25 3.3　if-elif-else阶梯判断 30 3.4　逻辑运算符 30 3.5　三元运算符 31 3.6　get结构 32 3.7　示例 33 3.8　小结 36 3.8.1　语法 36 3.8.2　知识要点 37 3.9　练习 37 3.10　编程实践 39 第4章 循环 41 4.1　简介 41 4.2　while 42 4.3　图案 44 4.4　嵌套循环及其在列表中的 应用 48 4.5　小结 50 4.5.1　术语和语法 51 4.5.2　知识要点 51 4.6　练习 51 4.7　编程实践 53 第5章 函数 54 5.1　简介 54 5.2　函数的特点 54 5.2.1　模块式编程 54 5.2.2　代码的可复用性 54 5.2.3　可管理性 55 5.3　基本术语 55 5.3.1　函数的命名 55 5.3.2　参数 55 5.3.3　返回值 55 5.4　定义和调用 56 5.5　函数的类型 58 5.6　实现搜索 59 5.7　作用域 60 5.8　递归 62 5.8.1　兔子问题 62 5.8.2　使用递归的缺点 64 5.9　小结 64 5.9.1　术语 65 5.9.2　知识要点 65 5.10　练习 65 5.11　编程实践 66 5.12　关于递归的问题 66 5.13　理论回顾 67 5.14　附加题 67 第6章 迭代器、生成器和列表解析 70 6.1　简介 70 6.2　for的强大功能 70 6.3　迭代器 72 6.4　定义一个可迭代的对象 74 6.5　生成器 75 6.6　列表解析 78 6.7　小结 80 6.7.1　术语和函数 81 6.7.2　知识要点 81 6.8　练习 81 6.9　理论回顾 82 6.10　编程实践 82 第7章 文件处理 84 7.1　简介 84 7.2　文件操作机制 85 7.3　open()函数和文件访问模式 85 7.4　用于文件处理的Python函数 87 7.4.1　基本函数 87 7.4.2　与操作系统相关的 方法 88 7.4.3　其他函数和文件 属性 88 7.5　命令行参数 89 7.6　实现和说明 90 7.7　小结 94 7.8　练习 94 7.9　理论回顾 96 7.10　编程实践 97 第8章 字符串 98 8.1　简介 98 8.2　for和while的用法 98 8.3　字符串运算符 100 8.3.1　连接运算符 100 8.3.2　替换运算符 101 8.3.3　成员运算符 101 8.4　处理字符串的函数 102 8.4.1　len()函数 102 8.4.2　capitalize() 函数 103 8.4.3　find()函数 103 8.4.4　count()函数 103 8.4.5　endswith()函数 104 8.4.6　encode()函数 104 8.4.7　decode()函数 104 8.4.8　其他函数 105 8.5　小结 106 8.5.1　术语 106 8.5.2　知识要点 106 8.6　练习 107 8.7　理论回顾 108 8.8　编程实践 109 第9章 面向对象范型简介 110 9.1　简介 110 9.2　创建新的类型 111 9.3　属性和函数 112 9.3.1　属性 112 9.3.2　函数 112 9.4　面向对象编程的要素 114 9.4.1　类 115 9.4.2　对象 115 9.4.3　封装 115 9.4.4　数据隐藏 116 9.4.5　继承 116 9.4.6　多态 117 9.4.7　可复用性 117 9.5　小结 117 9.5.1　术语 118 9.5.2　知识要点 118 9.6　练习 119 9.7　理论回顾 120 9.8　探索和设计 120 第 10章 类和对象 121 10.1　简介 121 10.2　定义类 122 10.3　创建对象 122 10.4　数据成员的作用域 123 10.5　嵌套 125 10.6　构造函数 126 10.7　构造函数重载 127 10.8　析构函数 129 10.9　小结 130 10.9.1　术语 131 10.9.2　知识要点 131 10.10　练习 131 10.11　理论回顾 133 10.12　编程实践 133 第 11章 继承 135 11.1　继承和组合 135 11.1.1　继承和方法 136 11.1.2　组合 138 11.2　继承的重要性及其类型 141 11.2.1　继承的必要性 142 11.2.2　继承的类型 143 11.3　方法 149 11.3.1　绑定的方法 149 11.3.2　未绑定的方法 150 11.3.3　方法是可调用的 对象 151 11.3.4　超类的重要性和 用法 152 11.3.5　使用super调用基类 函数 152 11.4　在继承树中搜索 153 11.5　类接口和抽象类 155 11.6　小结 156 11.6.1　术语 157 11.6.2　知识要点 157 11.7　练习 157 11.8　理论回顾 159 11.9　编程实践 159 第 12章 运算符重载 161 12.1　简介 161 12.2　回顾__init__ 161 12.3　重载二元运算符的方法 164 12.4　以分数为例重载二元 运算符 164 12.5　重载+=运算符 168 12.6　重载>和 <运算符 169 12.7　重载__boolEan__运算符—— __bool__与__len__的优先级 170 12.8　析构函数 172 12.9　小结 173 12.9.1　术语 173 12.9.2　知识要点 173 12.10　练习 173 12.11　理论回顾 174 12.12　编程实践 175 第 13章 异常处理 177 13.1　简介 177 13.2　重要性和机制 178 13.2.1　try/catch的 例子 179 13.2.2　手动引发异常 180 13.3　Python中内置的异常 180 13.4　过程 181 13.4.1　异常处理—— try/except 182 13.4.2　引发异常 182 13.5　构造用户友好的异常 183 13.6　异常处理的示例 184 13.7　小结 186 13.7.1　语法 187 13.7.2　知识要点 187 13.8　练习 187 13.9　理论回顾 188 13.10　编程实践 189 第 14章 数据结构简介 190 14.1　简介 190 14.2　抽象数据类型 192 14.3　算法 193 14.4　数组 194 14.5　迭代算法和递归算法 197 14.5.1　迭代算法 198 14.5.2　递归算法 200 14.6　小结 202 14.6.1　术语 202 14.6.2　知识要点 202 14.7　练习 203 14.8　理论回顾 204 14.9　编程实践 204 第 15章 栈和队列 206 15.1　简介 206 15.2　栈 206 15.3　栈的动态实现 208 15.4　动态实现栈的另一种 方法 210 15.5　栈的应用 211 15.5.1　反转一个字符串 211 15.5.2　中缀表达式、前缀表达式和后缀表达式 212 15.6　队列 214 15.7　小结 216 15.7.1　术语 216 15.7.2　知识要点 217 15.8　练习 217 15.9　理论回顾 218 15.10　附加题 218 15.11　编程实践 219 第 16章 链表 220 16.1　简介 220 16.2　操作 221 16.3　使用链表实现栈 229 16.4　使用链表实现队列 231 16.5　小结 232 16.5.1　术语 233 16.5.2　知识点 233 16.6　练习 233 16.7　理论回顾 234 16.8　编程实践 235 16.9　探索和设计 235 第 17章 二叉搜索树 236 17.1　简介 236 17.2　定义和术语 236 17.2.1　图的定义和表示 236 17.2.2　树的定义、分类和 表示 237 17.2.3　二叉树的表示 239 17.2.4　树的遍历—— 中序、 前序和后序 240 17.3　二叉搜索树 241 17.3.1　创建和插入 242 17.3.2　遍历 245 17.3.3　*大元素和 *小元素 246 17.4　小结 248 17.4.1　术语 248 17.4.2　知识要点 249 17.5　练习 249 17.6　附加题 250 17.7　编程实践 251 第 18章 NumPy简介 252 18.1　简介 252 18.2　NumPy简介以及基本数组的 创建 253 18.3　生成序列的函数 254 18.3.1　arange() 255 18.3.2　linspace() 255 18.3.3　logspace() 256 18.4　聚合函数 256 18.5　广播 259 18.6　结构化数组 262 18.7　小结 264 18.8　练习 264 18.9　理论回顾 266 18.10　编程实践 266 第 19章 Matplotlib简介 268 19.1　简介 268 19.2　绘制函数 268 19.3　绘制子图 276 19.4　3D绘图 280 19.5　小结 285 19.5.1　术语 285 19.5.2　知识要点 286 19.6　练习 286 19.7　理论回顾 287 19.8　编程实践 287 第 20章 图像处理简介 289 20.1　简介 289 20.2　打开、读取和写入图像 290 20.2.1　打开图像 290 20.2.2　读取图像 291 20.2.3　把图像写入一个 文件中 291 20.2.4　显示图像 291 20.3　contour()函数 292 20.4　裁剪 293 20.5　图像的统计信息 295 20.6　基本变换 295 20.6.1　平移 295 20.6.2　旋转 296 20.6.3　缩放 297 20.7　小结 298 20.7.1　术语 299 20.7.2　知识要点 299 20.8　练习 299 20.9　理论回顾 300 20.10　编程实践 300 附录A Python中的多线程 301 附录B 正则表达式 306 附录C 实践练习和编程问题 312 附录D 实践练习—— 选择题 320 附录E 各章选择题答案 324

H.巴辛（H.Bhasin）是一位专业程序员，著有Programing in C#、 Design and Analysis of Algorithms等。

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