Python程序設計教程（簡體書）

本書以零基礎為起點介紹Python程序設計方法。各章內容由淺入深、相互銜接、前後呼應、循序漸進。為了提高讀者對程序設計思想方法的理解，本書將程序設計語言模型與人類自然語言模型進行了比較，使讀者對程序設計語言模型及其內容的理解有了完整的參照對象。全書各章節選用大量程序設計語言經典實例來講解基本概念和程序設計方法，同時配有大量習題供讀者練習。
本書共12章，主要內容包括程序設計語言緒論、對象與類型、運算符與表達式、程序控制結構、函數、列表與元組、字典與集合、文件與目錄、模塊、錯誤與異常、面向對象編程、圖形用戶界面編程。
本書語言表達嚴謹，文字流暢，內容通俗易懂、重點突出、實例豐富，適合作為高等院校各專業程序設計語言課程的教材，還可作為全國計算機二級考試的參考用書。

楊長興，男，1962年3月出生，湖南安鄉人。中南大學信息科學與工程學院教授、計算中心主任。教育部2006-2010年、2013-2017年大學計算機課程教學指導委員會委員；全國高校計算機基礎教育研究會醫學專業委員會副主任委員；湖南省高教學會計算機教育專業委員會常務理事。主要研究方向為網格技術、醫學信息表達與處理。近年在國家自然科學核心期刊發表學術論文30餘篇；主編出版著作10餘部；主持或參與國家自然科學基金和省級自然科學基金項目多項；多次參加國際國內醫藥信息科學學術活動。長期從事計算機專業和基礎課程教學，在教學理念、教學內容與方法上有比較豐富的經驗。

目前，在教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會的指導下，計算機基礎課程教學改革工作在不斷推進深入。程序設計語言課程是大學生必須掌握的計算機基礎課程，大學生們通過這門課程的學習，應該掌握程序設計的基本方法，具備用程序解決問題的能力。如何選擇某種程序設計語言作為高等學校大學生程序設計課程的語言環境，是各校計算機基礎教育工作者研究的課題之一。Python語言作為一門開源語言，已被許多學校引入教學過程。它是面向對象和過程的程序設計語言，具有無界整數數據類型及豐富的數據結構、可移植性強、語言簡潔、程序可讀性強等特點。根據實際教學經驗，在程序設計課程教學改革研究時，我們選用Python語言作為程序設計課程的語言環境。對本書內容的選擇，我們力求面向讀者，以程序設計零基礎為起點，全面介紹了包括面向過程和麵向對象的Python程序設計方法。讓讀者首先接受面向對象的程序設計的思想方法，並理解面向對象的程序設計是需要以面向過程的程序設計方法作為基礎的。
全書共分為12章，第1章介紹程序設計語言入門與Python語言開發環境；第2章介紹對象與類型；第3章介紹運算符與表達式；第4章介紹程序控制結構；第5章介紹函數；第6章介紹列表與元組；第7章介紹字典與集合；第8章介紹文件與目錄；第9章介紹模塊；第10章介紹錯誤與異常；第11章介紹面向對象編程；第12章介紹圖形用戶界面編程。
本書編者長期從事程序設計課程的教學工作，並利用各種語言開發工具開發了許多軟件項目，具有豐富的教學經驗和較強的科學研究能力。編者本著加強基礎、注重實踐、強調思想方法的教學、突出應用能力和創新能力培養的原則，力求使本書有較強的可讀性、適用性和先進性。我們的教學理念是：教學是教思想、教方法，真正做到“授人以魚，不如授人以漁”。為了加強讀者對程序設計思想方法的理解，本書將程序設計語言模型與人類自然語言模型相比較，讓讀者對程序設計語言模型及其內容的理解有了完整的參照對象。為了提高讀者的編程技巧，書中選用了大量的經典例題，這些例題與相應章節的內容是完全吻合的，例題還備有多種可能的解答，以期拓展讀者的解題思路。為了便於讀者自學，全書在內容組織、編排上註重由淺入深、循序漸進。因此，本書適合作為高等院校各專業程序設計課程的教材，也可作為廣大計算機愛好者的自學參考用書。教師選用本書作為大學生程序設計課程的教材時，可根據實際教學課時數調整或取捨內容。
本書所給出的程序示例均在Python 3.3環境下進行了調試和運行。為了幫助讀者更好地學習Python，編者在每章後還編寫了大量的習題供讀者練習。
本書由楊長興主編，並負責全書的總體策劃、統稿和定稿工作。肖峰教授協助主編完成統稿、定稿工作。各章參加編寫人員：中南大學楊長興（第1章）；大連醫科大學肖峰、河北醫科大學李連捷（第2、3章）；中山大學劉燕（第4章）；北京大學郭永青（第5章）；首都醫科大學夏翃（第6章）；中南大學田琪、李利明、李小蘭（第7、8章）；復旦大學韓絳青、武警後勤學院孫納新（第9、10章）；中南大學周春艷、劉衛國、朱從旭（第11章）；肖峰、中南大學週肆清、羅芳、奎曉燕（第12章）。
本書的編寫得到了清華大學譚浩強教授、吳文虎教授的指導與幫助，在此一併表示衷心感謝。在本書的編寫過程中，中南大學邵自然、呂格莉、裘嶸、楊莉軍、曹丹等老師參與了大綱的討論，本書吸收了他們許多寶貴的意見和建議，在此一併表示衷心感謝。編者在編寫本書的過程中參考了大量的文獻資料，在此也向這些文獻資料的作者表示衷心感謝。
由於編者水平所限，書中疏漏及不妥之處在所難免，敬請讀者不吝賜教。

編者
2016年6月

第1章程序設計語言緒論
1.1計算機程序設計語言概述
1.2程序的編譯與解釋
1.3Python語言
1.3.1Python語言及其特點
1.3.2第一個Python語言程序示例
1.3.3Python語言程序的書寫規範
1.4配置Python語言的開發環境
1.5編寫程序的基本步驟
1.6算法與流程圖
1.6.1算法
1.6.2流程圖
小結
習題
第2章對象與類型
2.1對象的基本概念
2.2變量與對象的關係
2.2.1變量引用對象
2.2 .2多個變量共享引用同一對象
2.2.3對象的刪除
2.3對像類型
2.4數字
2.4.1整數類型
2.4.2浮點數
2.4.3複數
2.5字符串
2.5.1字符串的基本使用方法
2.5.2索引、切片操作
2.5.3單個字符的字符串問題
2.5.4字符串的函數與方法
2.6字節串和字節數組
小結
習題
第3章運算符與表達式
3.1數字對象的運算
3.1.1算術運算
3.1 .2關係運算
3.1.3邏輯運算
3.1.4移位和按位邏輯運算
3.1.5條件表達式
3.1.6標準類型操作符
3.2運算符的優先級與結合性
3.3常用函數
3.3.1常用內置函
3.3.2數學函數庫的函數應用
3.4常用的字符串方法
3.5有關字節串和字節數組的方法
小結
習題
第4章程序控制結構
4.1順序結構
4.1.1賦值語句
4.1.2基本輸入／輸出
4.2分支結構
4.2.1if語句（單分支）
4.2.2if...else語句（雙分支）
4.2.3if...elif語句（多分支）
4.2.4if語句和if...else語句的嵌套形式
4.3循環語句
4.3.1while語句
4.3.2for語句
4.3.3多重循環
4.4pass\break、continue、else語句
4.4.1pass語句
4.4.2break語句
4.4.3continue語句
4.4.4else語句
4.5程序實例
小結
習題
第5章函數
5.1函數的概念
5.2函數的定義與調用
5.2.1函數定義
5.2.2函數調用
5.2.3函數的返回值
5.3參數傳遞方式
5.4變量作用域
5.5嵌套調用與遞歸調用
5.5.1函數的嵌套調用
5.5 .2函數的遞歸調用
小結
習題
第6章列表與元組
6.1序列
6.1.1序列模型
6.1.2序列操作及操作符
6.1.3序列相關的內置函數
6.2列表
6.2.1列表的基本操作
6.2.2列表可用的操作符
6.2.3列表可用 的函數（方法）
6.2.4列表的應用
6.3元組
6.3.1元組的定義與操作
6.3.2元組的特殊性質及作用
6.4Python對象的淺複製與深複製
小結
習題
第7章字典與集合
7.1字典
7.1.1字典的基本操作
7.1.2字典可用的操作符
7.1.3字典可用的函數與方法
7.2集合
7.2.1集合的基本操作
7.2.2集合可用的操作符
7.2.3集合可用的函數與方法
7.3字典與集合的應用
小結
習題
第8章文件與目錄
8.1文件的打開與關閉
8.1.1文件的打開
8.1.2文件的關閉
8.2文件的讀／寫
8.2.1用於讀／寫的方法
8.2.2文件讀／寫實例
8.3文件目錄
小結
習題
第9章模塊
9.1名稱空間
9.2導人模塊
小結
習題
第10章錯誤與異常
10.1異常
10.1.1異常的概念
10.1.2Python中的異常
10.2異常的檢測與處理
10.2.1try...except語句
10.2.2try...except...else語句
10.2.3帶有多個except子句的try語句
10.2.4finally子句
10.2.5捕獲所有異常
10.3斷言語句與上下文管理語句
10.3.1斷言語句（assert語 句）
10.3.2上下文管理語句（with語句）
10.4raise語句
小結
習題
……
第11章面向對象編程
第12章圖形用戶界面編程
參考文獻