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推荐语：Python编程从入门到实践零基础自学图书，通俗易懂、面向初学者的Python基础入门教程

作者：（印度）H.巴辛（H.Bhasin）,李军译

出版社：人民邮电出版社有限公司

出版时间：2020-05-01

书籍编号：30612304

ISBN：9787115533913

正文语种：中文

字数：

版次：1

所属分类：计算机-程序设计

版权信息

书名：Python编程基础教程

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版 权

著　　　　 [印度] H.巴辛（H.Bhasin）

译　　　　李 军

责任编辑　陈冀康

人民邮电出版社出版发行　　北京市丰台区成寿寺路11号

邮编　100164 　电子邮件　315@ptpress.com.cn

网址　http://www.ptpress.com.cn

读者服务热线：(010)81055410

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Simplified Chinese translation copyright ©2020 by Posts and Telecommunications Press

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Python Basic by H.Bhasin

ISBN:978-1-683923-53-4

Copyright ©2019 by Mercury Learning and Information LLC.

本书中文简体版由Mercury Learning and Information LLC公司授权人民邮电出版社出版。未经出版者书面许可，对本书的任何部分不得以任何方式或任何手段复制和传播。

版权所有，侵权必究。

内容提要

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。

前　　言

如今，Python已经是非常热门的编程语言。实际上，Python语言已经有三十多年的历史了。Python是吉多·范·罗苏姆（Guido Van Rossum）在20世纪80年代后期开发的一种功能强大的、过程式的、面向对象的编程语言。Python之所以很流行，主要归功于它的简单性和健壮性，当然，还有很多其他的因素，本书也会详细介绍。

在作者看来，Python是一种值得学习的语言。学习Python不仅会激发你去用最简单的方式完成高度复杂的任务，而且还会打破传统编程范型的藩篱。Python是能够改变你的编程方式，进而改变你看问题的角度的一种语言。

本书是面向初学者的一本Python基础教程。全书共20章和5个附录。各章的主要内容如下。

第1章介绍了Python语言的历史，阐述了学习Python编程的重要性及特点、Python的应用领域，并且介绍了Anaconda的安装步骤。

第2章介绍了变量、运算符、关键字和对象，说明了如何使用数字和分数，讨论了字符串、列表和元组，以及它们的相关操作。

第3章介绍了如何在程序中使用条件语句。

第4章分别介绍了while和for循环及用法。

第5章介绍了模块化编程的思想以及如何定义函数，还讲解了作用域和递归的概念。

第6章主要介绍迭代器、生成器和列表解析。

第7章介绍文件的处理，讲解了Python中用于文件操作的各种函数。

第8章介绍了字符串的概念及其重要性，讲解了字符串运算符、操作字符串的内建函数，展示了如何使用字符串解决问题。

第9章介绍并比较了过程式范型、模块式范型和面向对象范型，引入了类的概念，介绍了类的设计和面向对象编程的基础知识。

第10章进一步介绍了类和对象的关系，讲解了在Python中如何创建类、继承类和使用对象，还涉及成员函数、实例、类变量、构造函数和析构函数等概念。

第11章重点介绍继承的概念，包括继承和组合之间的差异、继承的类型、self和super的作用，以及抽象类的概念。

第12章介绍了重载的概念，包括运算符重载、构造函数重载以及实现运算符重载的各种方法，展示了对复数和分数实现运算符重载的方法。

第13章介绍了异常处理，涉及try/except的用法、手动抛出异常等。

第14章介绍了数据结构的概念，介绍了栈、队列、树和图等典型的数据结构，以及算法、迭代算法、递归算法等概念，说明了冒泡排序、选择排序和合并排序等各种排序方法。

第15章主要讲解栈和队列这两种数据结构，介绍了如何使用动态表来实现栈，介绍了后缀表达式、前缀表达式和中缀表达式，以及各种表达式之间的转换，还展示了栈和队列的应用。

第16章介绍了链表，涉及如何向给定的链表插入项以及从中删除项，展示了如何使用链表实现栈和队列。

第17章主要介绍二叉搜索树的特征，并且实现了一个BST的插入、搜索和遍历。

第18章介绍Python用于数学计算的NumPy库，讲解了如何使用Numpy创建一维和多维数组以及实现数组的各种操作。

第19章介绍了Matplotlib库，展示了如何用它创建线图、曲线图以及绘制三维图形。

第20章关注图像处理，介绍了图像处理、裁剪等概念，讲解如何从图像提取信息，以及执行旋转、变换和缩放等操作。

附录A介绍了Python中的多线程。附录B介绍了正则表达式在Python中的用法。附录C给出了实践练习和编程问题。附录D给出了实践练习的选择题。附录E给出了各章练习的选择题的答案。

本书适合Python编程的初学者学习，也适合高等院校计算机专业的师生参考、阅读。在异步社区（epubit.com）本书的网页上，提供了本书的配套代码，供读者下载和使用。

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第1章　Python简介

学完本章，你将能够

• 了解Python的历史；
  
• 理解Python的重要性及特点；
  
• 知道在哪些领域可以使用Python；
  
• 安装Anaconda。

1.1　简介

艺术是人类创造力的一种表现，因此编程也是一种艺术。因此，编程语言的选择非常重要。本书介绍Python，这是一种能够帮助你成为伟大的艺术家的语言。图灵奖获得者、美国普度大学教授艾伦·佩利（A. J. Perlis）曾经说过：“如果一种语言不能对你思考编程的方式产生影响，那么这种语言是不值得学习的。”

Python是一种值得学习的语言。学习Python不仅会激发你用最简单的方式完成高度复杂的任务，还会打破传统编程范型的藩篱。Python是能够改变你的编程方式进而改变你看问题的角度的一种语言。

Python是吉多·范·罗苏姆（Guido Van Rossum）在20世纪80年代后期开发的一种功能强大的、过程式的、面向对象的编程语言。Python这个名字来自一个名为Monty Python的戏剧团体。Python当前应用于各种开发领域，包括软件开发、Web开发、桌面GUI开发、教育和科学计算应用开发。因此，它实际上涉足了所有的开发领域。Python之所以很流行，主要归功于它的简单性和健壮性。当然，还有很多其他的因素，本章也会介绍这些。

很多第三方的模块可以完成上述的任务。例如，基于Python的Django是一款非常流行的Web开发框架，追求干净而快速的开发，加上支持HTML、Emails、FTP等，Django因此成为Web开发的不错选择。

第三方库也可以用于软件开发。其中，最典型的例子就是用于构建控件的Scions。结合第三方库的功能和支持，Python也可以大量用于GUI开发和移动应用开发，例如，Kivy可以用于开发多触点的应用程序。

Python还用于科学计算和分析。SciPy用于工程和数学，IPython用于并行计算。从事统计和机器学习领域的读者将会发现这些库非常有用并且易于使用。SciPy提供了和Matlab类似的功能，并且能够用于处理多维数组。图1.1概括了Python的应用领域。

图1.1　Python的一些应用领域

本章介绍Python编程语言。本章按照如下的顺序讲解：1.2节介绍Python的特点，1.3节介绍编程范型，1.4节介绍Python的发展历史和应用前景，1.5节介绍Anaconda的安装，1.6节是本章小结。

1.2　Python的特点

如前所述，Python是一种简单但功能强大的编程语言。Python是可移植的。它拥有内置的类型和功能众多的库，并且它是免费的。本节将简单介绍Python的特点和功能。

1.2.1　容易

Python很容易学习和理解。实际上，如果你有某种语言的编程背景，你会发现，Python优雅而简洁。去掉了花括号和圆括号使Python代码更加简短易懂。此外，Python中的一些任务很容易实现。例如，要交换两个数字，用Python语句(a, b) = (b, a)很容易实现。

学习某种新的东西可能是一项耗费精力且复杂的任务。然而，Python的简单性大大降低了学习它的难度。虽然学习Python中的高级功能可能会有点复杂，但是这值得投入精力。用Python实现的项目也很容易理解。Python代码简洁而高效，因此易于理解和管理。

1.2.2　输入并运行

在大多数的项目中，测试新的技术要进行很多修改，并且要重新编译和重新运行。这使测试代码成为一项困难而耗时的任务。在Python中，很容易运行代码。实际上，我们在Python中运行的是脚本。

在本章稍后，你将会看到，Python还为用户提供了一种可交互的编程环境，可以在其中独立地运行命令。

1.2.3　语法

Python的语法很简单，这使得学习和理解编程很容易。根据大多数人的经验，Python最吸引人的3个特点就是简单、短小和灵活。

1.2.4　混合性

如果你从事一个较大的项目，可能会有一个较大的团队，那么可能某些团队成员擅长其他的编程语言。这可能会导致在核心的Python代码中要嵌入一些以其他语言编

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