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本书从程序设计的基本概念出发，由浅入深、循序渐进地讲述Python程序设计的基本知识和应用技能。本书主要介绍Python编程环境，Python语言基础，流程控制结构，复合数据类型，字符串与正则表达式，函数、模块和包，面向对象编程，文件操作，图形用户界面设计，以及数据库访问。本书以Python 3.8.1为蓝本，实例全部在PyCharm Community 2019.3.2中编写和测试。除了基本实例，本书还精选和安排了与实际工作项目密切结合的典型案例，以帮助读者进一步提高编程能力。本书可作为高等职业院校计算机相关专业程序设计类课程的专业课教材，也可作为Python语言爱好者的参考用书。

第1章  Python编程环境	1
1.1  Python概述	1
1.1.1  Python的版本	1
1.1.2  Python的特点	1
1.1.3  Python的应用	2
1.2  下载、安装和运行Python	3
1.2.1  下载Python	3
1.2.2  安装Python	3
1.2.3  运行Python	5
1.3  安装和配置PyCharm	6
1.3.1  安装PyCharm	6
1.3.2  配置PyCharm	9
1.3.3  创建第一个Python程序	11
1.4  Python上机步骤	12
1.4.1  Python文件类型	12
1.4.2  解释执行原理	13
1.4.3  交互执行模式	14
1.4.4  脚本执行模式	15
1.4.5  生成可执行文件	17
习题1	19
第2章  Python语言基础	21
2.1  Python编码规范	21
2.1.1  命名规范	21
2.1.2  编码风格约定	22
2.1.3  使用注释	24
2.2  输入函数和输出函数	24
2.2.1  input()函数	24
2.2.2  print()函数	25
2.2.3  格式化输出	26
2.3  数据类型	29
2.3.1  数据类型概述	29
2.3.2  数字类型	30
2.3.3  字符串类型	33
2.3.4  布尔类型	34
2.3.5  空值类型	34
2.3.6  数据类型转换	34
2.4  变量与赋值语句	37
2.4.1  创建变量	37
2.4.2  赋值语句	39
2.5  运算符与表达式	41
2.5.1  算术运算符	41
2.5.2  关系运算符	42
2.5.3  逻辑运算符	43
2.5.4  位运算符	44
2.5.5  身份运算符	45
2.5.6  成员运算符	46
2.5.7  运算符优先级	46
2.6  典型案例	47
2.6.1  求解一元二次方程	47
2.6.2  计算圆锥的体积和表面积	48
习题2	49
第3章  流程控制结构	51
3.1  选择结构	51
3.1.1  单分支选择结构	51
3.1.2  双分支选择结构	52
3.1.3  多分支选择结构	53
3.1.4  条件运算符	55
3.1.5  选择结构的嵌套	56
3.2  循环结构	57
3.2.1  while语句	57
3.2.2  for语句	59
3.2.3  循环控制语句	60
3.2.4  循环结构的嵌套	62
3.3  异常处理	63
3.3.1  标准异常	63
3.3.2  捕获和处理异常	64
3.3.3  抛出异常	68
3.4  典型案例	70
3.4.1  计算生肖和星座	70
3.4.2  猜数游戏	72
习题3	73
第4章  复合数据类型	75
4.1  列表	75
4.1.1  创建列表	75
4.1.2  访问列表	76
4.1.3  列表运算	78
4.1.4  列表操作	80
4.1.5  列表统计	83
4.1.6  列表查找	83
4.1.7  列表排序	84
4.1.8  多维列表	84
4.2  元组	85
4.2.1  创建元组	85
4.2.2  访问元组	86
4.2.3  元组运算	88
4.2.4  元组操作	89
4.2.5  元组统计	89
4.2.6  元组与列表的比较	90
4.3  集合	91
4.3.1  创建集合	91
4.3.2  访问集合	93
4.3.3  集合运算	93
4.3.4  集合操作	96
4.3.5  集合统计	98
4.4  字典	98
4.4.1  创建字典	98
4.4.2  访问字典	100
4.4.3  字典操作	102
4.5  典型案例	104
4.5.1  二维列表排序	104
4.5.2  学生信息录入	105
习题4	106
第5章  字符串与正则表达式	108
5.1  字符编码	108
5.1.1  ASCII	108
5.1.2  中文编码	109
5.1.3  Unicode	110
5.2  字符串的基本操作	113
5.2.1  创建字符串	113
5.2.2  访问字符串	115
5.2.3  连接字符串	117
5.2.4  字符串的关系运算	118
5.2.5  字符串统计	119
5.3  字符串的常用方法	120
5.3.1  字母大小写转换	120
5.3.2  设置对齐方式	120
5.3.3  搜索和替换	121
5.3.4  拆分和组合	123
5.3.5  字符串测试	124
5.3.6  字符串编码	125
5.3.7  字符串格式化	126
5.4  字节类型	127
5.4.1  字节对象	127
5.4.2  字节数组	129
5.5  正则表达式	131
5.5.1  正则表达式语法	132
5.5.2  常用正则表达式	133
5.5.3  re模块内容介绍	134
5.5.4  使用正则表达式处理字符串	134
5.6  典型案例	140
5.6.1  将字符串分成中文和英文	140
5.6.2  校验用户输入	141
习题5	143
第6章  函数、模块和包	145
6.1  函数的定义和调用	145
6.1.1  函数定义	145
6.1.2  函数标注	146
6.1.3  函数调用	147
6.2  函数参数的传递	148
6.2.1  参数传递机制	148
6.2.2  位置参数	149
6.2.3  参数默认值	149
6.2.4  关键字参数	151
6.2.5  变长参数	151
6.2.6  特殊参数	153
6.2.7  高阶函数	155
6.3  特殊函数	157
6.3.1  匿名函数	157
6.3.2  递归函数	159
6.3.3  嵌套函数	159
6.3.4  生成器函数	160
6.4  变量的作用域	160
6.4.1  局部变量	161
6.4.2  全局变量	162
6.4.3  闭包	162
6.5  装饰器	163
6.5.1  无参数装饰器	163
6.5.2  有参数装饰器	164
6.5.3  多重装饰器	165
6.6  模块	166
6.6.1  模块的定义与使用	166
6.6.2  设置模块搜索路径	167
6.6.3  模块探微	168
6.6.4  常用标准模块	171
6.7  包	175
6.7.1  包的创建	175
6.7.2  包的导入	176
6.7.3  第三方包的安装	177
6.8  典型案例	177
6.8.1  打印回文素数	177
6.8.2  求解汉诺塔问题	178
习题6	179
第7章  面向对象编程	182
7.1  面向对象编程概述	182
7.1.1  面向对象的基本概念	182
7.1.2  面向过程与面向对象的比较	183
7.2  类与对象	184
7.2.1  类的定义	184
7.2.2  类的实例化	185
7.3  成员属性	185
7.3.1  类属性	185
7.3.2  实例属性	187
7.3.3  类属性与实例属性的比较	188
7.4  成员方法	189
7.4.1  内置方法	189
7.4.2  类方法	191
7.4.3  实例方法	192
7.4.4  静态方法	192
7.4.5  私有方法	193
7.5  类的继承	194
7.5.1  单一继承	194
7.5.2  多重继承	196
7.6  面向对象高级编程	197
7.6.1  托管属性	197
7.6.2  魔法方法	199
7.6.3  枚举类	202
7.7  典型案例	203
7.7.1  计算圆台的体积和表面积	204
7.7.2  员工信息管理系统	204
习题7	208
第8章  文件操作	209
8.1  文件的基本概念	209
8.1.1  文件和目录	209
8.1.2  文本文件	209
8.1.3  二进制文件	211
8.1.4  文本文件与二进制文件的比较	211
8.2  文件的打开和关闭	212
8.2.1  打开文件	212
8.2.2  关闭文件	213
8.2.3  上下文管理语句	214
8.3  文本文件操作	215
8.3.1  读取文本文件	215
8.3.2  写入文本文件	217
8.4  二进制文件操作	218
8.4.1  在文件中定位	219
8.4.2  读写二进制文件	221
8.4.3  二进制数据的打包与解包	222
8.4.4  数据对象的加载与转储	224
8.5  文件管理和目录管理	226
8.5.1  文件管理	226
8.5.2  目录管理	227
8.6  典型案例	230
8.6.1  用户注册与登录	230
8.6.2  图书信息录入	232
习题8	233
第9章  图形用户界面设计	234
9.1  图形用户界面设计概述	234
9.1.1  Python GUI框架介绍	234
9.1.2  tkinter编程步骤	235
9.2  wxPython框架基础	239
9.2.1  安装wxPython	240
9.2.2  创建应用程序对象	241
9.2.3  创建应用程序窗口	242
9.2.4  在窗口中添加控件	243
9.2.5  窗口事件处理	245
9.3  wxPython常用控件	246
9.3.1  按钮	246
9.3.2  标签和文本框	248
9.3.3  单选按钮和复选框	251
9.3.4  列表框和组合框	256
9.3.5  菜单系统	260
9.3.6  工具栏和状态栏	264
9.4  控件布局管理	267
9.4.1  布局类型概述	267
9.4.2  BoxSizer	268
9.4.3  StaticBoxSizer	269
9.5  对话框与MDI窗口	270
9.5.1  对话框	270
9.5.2  MDI窗口	276
9.6  典型案例	277
9.6.1  文本编辑器	277
9.6.2  图片浏览器	281
习题9	283
第10章  数据库访问	284
10.1  访问SQLite数据库	284
10.1.1  连接SQLite数据库	284
10.1.2  执行SQL数据操作	285
10.1.3  执行SQL数据查询	289
10.2  访问MySQL数据库	290
10.2.1  配置MySQL环境	290
10.2.2  连接MySQL数据库	291
10.2.3  操作MySQL数据库	292
10.3  访问SQL Server数据库	296
10.3.1  配置SQL Server环境	296
10.3.2  连接SQL Server数据库	297
10.3.3  操作SQL Server数据库	298
10.4  典型案例	302
10.4.1  在网格中显示数据	302
10.4.2  数据库加密	303
习题10	307

前  言
Python是一种高级编程语言，具有优雅的语法、动态类型及解释性质，能够使编程人员从语法细节中摆脱出来，专注于解决问题的方法、分析程序本身的逻辑和算法，其已成为大多数平台上许多应用程序开发的理想语言。无论是编程新手还是经验丰富的开发人员，都可以轻松学习和使用Python语言。
本书分为10章。第1章首先对Python语言进行简要介绍，其次讲述Python开发环境的搭建，最后介绍Python程序的上机步骤；第2章讲述Python语言基础知识，主要包括Python编码规范、输入函数和输出函数、数据类型、变量与赋值语句、运算符与表达式；第3章讲述流程控制结构，主要包括选择结构、循环结构、异常处理；第4章讨论Python提供的几种复合数据类型，主要包括列表、元组、集合及字典；第5章讨论字符串与正则表达式，主要包括字符编码、字符串的基本操作、字符串的常用方法、字节类型及正则表达式；第6章讨论函数、模块和包，主要包括函数的定义和调用、函数参数的传递、特殊函数、变量的作用域、装饰器、模块及包；第7章讲述面向对象编程，主要包括面向对象编程概述、类与对象、成员属性、成员方法、类的继承及面向对象高级编程；第8章讲述文件操作，主要包括文件的基本概念、文件的打开和关闭、文本文件操作、二进制文件操作及文件管理和目录管理；第9章讨论图形用户界面设计，主要包括图形用户界面设计概述、wxPython框架基础、wxPython常用控件、控件布局管理、对话框与MDI窗口；第10章讨论数据库访问，主要包括访问SQLite数据库、MySQL数据库及SQL Server数据库。
本书提供了丰富的实例，通过对这些实例进行分析和实现，引导读者学习和掌握Python程序设计的知识体系与操作技能。
本书中的所有源代码均使用Python 3.8.1测试通过，所用集成开发环境为Python 3.8.1 Shell IDLE和PyCharm Community 2019.3.2，所用平台为Windows 10专业版64位操作系统。本书源代码中使用的人名和电子邮件地址均是虚构的，如有雷同，实属巧合。
本书由赵增敏、钱永涛、余晓霞担任主编，朱粹丹、赵朱曦、王庆建、段丽霞担任副主编。具体分工如下：钱永涛编写第1~3章；余晓霞编写第4~5章；朱粹丹编写第6章；赵朱曦编写第7章；王庆建编写第8章；段丽霞编写第9章，赵增敏编写第10章并负责全书统稿。由于作者学识所限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者提出宝贵意见。
为了方便教师教学，本书配有电子课件、习题答案、程序源代码和典型案例的微课视频，请有需求的教师登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册后进行下载。

编  者

赵增敏，教授，河南省职业教育学科带头人，河南省教育厅学术带头人，长期从事数据库应用开发、可视化程序设计、网页设计、移动网页设计、动态网站开发、Web应用开发等方面的教学与研究，曾获电子工业出版社优秀作者称号，迄今已撰写了数十种计算机专著及教材，其中有多本国家级规划教材，还有版权输出到中国台湾地区出版繁体中文版

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