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第1章 程序设计概述1

1.1 计算机系统1

1.1.1 计算机硬件系统1

1.1.2 计算机软件系统2

1.1.3 计算机中的信息表示3

1.2 程序设计基础5

1.2.1 程序5

1.2.2 程序设计语言5

1.2.3 程序设计6

1.3 Python语言的发展历史与特点7

1.3.1 Python语言的发展历史7

1.3.2 Python语言的特点8

1.4 Python程序开发9

1.4.1 基本术语9

1.4.2 Python程序的开发过程10

1.4.3 搭建Python编程环境10

1.5 初识Python程序13

1.5.1 第一个Python程序13

1.5.2 两个整数的加、减、乘、除、整除程序14

1.5.3 算术表达式求值程序15

1.5.4 华氏温度转换为摄氏温度的程序15

思考与练习16

编程题16

第2章 基本程序设计18

2.1 计算三角形面积的程序18

2.2 标识符及其命名规则19

2.2.1 标识符19

2.2.2 关键字19

2.3 变量和常量20

2.3.1 变量20

2.3.2 常量21

2.4 数值数据类型和运算符21

2.5 字符串和字符简介25

2.6 列表、元组和字典简介29

2.6.1 初识列表29

2.6.2 初识元组30

2.6.3 初识字典31

2.7 内置函数和数学函数32

2.7.1 内置函数32

2.7.2 数学函数33

2.8 对象和方法简介36

2.9 程序设计风格38

2.9.1 适当的注释38

2.9.2 命名习惯38

2.9.3 程序编排39

思考与练习39

编程题41

第3章 程序的控制结构42

3.1 单入口单出口的控制结构42

3.2 布尔类型和关系运算符43

3.3 成员运算符和身份运算符45

3.4 if语句47

3.4.1 单分支if语句和双分支if-else语句47

3.4.2 多分支if-elif-else语句48

3.5 产生随机数50

3.6 逻辑运算符51

3.7 循环53

3.8 while语句54

3.9 for语句57

3.10 pass、break和continue语句60

3.11 嵌套循环61

思考与练习63

编程题65

第4章 函数68

4.1 函数的定义和调用68

4.2 函数的设计规则72

4.2.1 函数头的设计规则72

4.2.2 函数体的设计规则72

4.3 函数的参数73

4.3.1 位置参数和关键字参数73

4.3.2 默认参数74

4.3.3 参数传递75

4.3.4 包裹传递参数和解包裹76

4.4 变量的作用域78

4.5 lambda表达式79

4.6 函数式编程81

4.7 递归84

4.7.1 递归的定义84

4.7.2 运用递归求解问题86

4.7.3 递归和循环87

4.7.4 尾递归89

4.8 海龟图90

4.8.1 设置画布90

4.8.2 控制海龟92

4.8.3 控制画笔95

4.8.4 分形图形100

4.9 模块化代码101

思考与练习102

编程题104

第5章 字符串、列表和元组107

5.1 字符串107

5.1.1 字符编码和字符串107

5.1.2 字符串的基本操作109

5.1.3 正则表达式115

5.2 列表121

5.2.1 列表的概念121

5.2.2 列表的基本操作122

5.2.3 复制列表131

5.2.4 列表和函数133

5.2.5 二维列表135

5.3 元组137

5.3.1 元组的概念137

5.3.2 元组的基本操作138

5.4 排序和查找140

5.4.1 排序140

5.4.2 查找142

思考与练习144

编程题146

第6章 字典和集合150

6.1 字典150

6.1.1 字典的概念150

6.1.2 字典的基本操作151

6.2 集合157

6.2.1 集合的概念157

6.2.2 集合的基本操作158

思考与练习165

编程题166

第7章 对象和类168

7.1 面向对象程序设计168

7.2 使用类编写程序169

7.2.1 声明类169

7.2.2 创建对象170

7.3 对象作为函数参数171

7.4 对象列表171

7.5 隐藏数据域172

7.6 类变量和类方法174

7.7 静态方法176

7.8 使用属性177

7.9 运算符重载和特殊方法179

7.10 定制类182

7.11 迭代器185

7.12 生成器188

7.13 处理日期和时间190

7.13.1 datetime类190

7.13.2 timedelta类194

思考与练习198

编程题200

第8章 继承和多态203

8.1 继承的概念203

8.2 单继承204

8.3 覆盖方法206

8.4 object类207

8.5 多态和动态绑定207

8.6 鸭子类型209

8.7 与对象和类相关的内置函数210

8.8 类之间的关系212

8.9 collections模块215

8.10 多继承218

思考与练习220

编程题221

第9章 异常处理224

9.1 程序设计错误224

9.2 什么是异常225

9.3 如何处理异常225

9.4 内置异常类226

9.5 抛出异常228

9.6 进一步讨论异常处理229

9.7 自定义异常类231

9.8 断言232

思考与练习233

编程题233

第10章 文件236

10.1 文件的概念236

10.2 文件操作237

10.3 文件读写238

10.3.1 文本文件读写238

10.3.2 二进制文件读写241

10.4 对象序列化242

10.4.1 pickle模块242

10.4.2 JSON243

10.5 内存文件246

10.5.1 StringIO246

10.5.2 BytesIO247

10.6 CSV文件247

10.7 电子表格文件250

思考与练习253

编程题253

参考文献255