目录第一部分基 础 知 识第1章计算思维与Python语言31.1程序设计31.1.1程序与计算机程序31.1.2程序设计步骤51.1.3程序设计语言61.1.4高级语言分类71.2计算思维81.2.1计算思维概念91.2.2计算思维特征111.3Python简介121.3.1Python优点121.3.2Python缺点141.3.3Python主要应用151.4Python运行环境161.4.1Python下载与安装161.4.2Python帮助信息191.4.3Python文件夹结构211.4.4Python运行模式21习题127第2章算法292.1程序设计方法292.1.1结构化程序设计方法292.1.2面向对象程序设计方法302.2算法322.2.1求解问题方式322.2.2算法概念322.2.3算法特征322.3算法表示332.3.1使用自然语言描述算法332.3.2使用传统流程图描述算法342.3.3使用NS图描述算法362.3.4使用伪代码描述算法372.4常用算法介绍372.4.1简单算法372.4.2阶乘算法382.4.3求斐波那契数算法382.4.4求最大公约数算法392.4.5判断素数算法402.5综合算法介绍402.5.1数值计算402.5.2穷举算法412.5.3查找算法432.5.4排序算法442.6迭代、递推和递归462.6.1迭代462.6.2递推472.6.3递归48习题248第3章数据与计算503.1输入输出503.1.1输入数据503.1.2输出数据513.2编码风格与简单程序533.2.1编码风格533.2.2简单程序533.3组合符号543.3.1标识符543.3.2关键字553.3.3预定义标识符563.3.4命名规则573.4数据类型573.4.1数据类型及其分类573.4.2常量和变量583.5数字数据583.5.1整型数据583.5.2实型数据613.5.3分数型数据623.5.4复数型数据623.6字符串型数据633.6.1字符串常量633.6.2转义字符633.6.3字符串测试函数643.6.4字符串运算符653.6.5字符串内置函数663.7布尔型数据683.7.1关系运算683.7.2布尔常量693.7.3布尔运算693.8序列数据703.8.1列表703.8.2元组743.8.3字典743.8.4集合76习题377第4章流程控制804.1简单程序与流程控制804.1.1简单程序804.1.2流程控制语句814.1.3测试条件814.2分支选择814.2.1单分支选择824.2.2双分支选择834.2.3多分支选择844.3循环控制864.3.1while语句864.3.2range（）函数894.3.3for语句894.3.4循环嵌套944.3.5continue、break和pass语句984.4列表处理1014.4.1一维列表1024.4.2二维列表1074.5查找与排序1144.5.1折半查找1144.5.2排序1154.6字符串处理1184.6.1单个字符串1184.6.2多个字符串122习题4123第5章函数1255.1函数定义与调用1255.1.1函数定义与调用1255.1.2嵌套调用1285.1.3返回值类型与函数类型1295.1.4返回列表1305.2形式参数与实在参数1305.2.1简单变量作为实参1315.2.2一维列表作为实参1375.2.3二维列表作为实参1395.2.4可变参数1395.3变量的作用域1405.3.1全局变量与局部变量1405.3.2global语句1415.3.3变量同名1435.4匿名函数1445.4.1lambda函数1445.4.2程序示例1445.5递归函数1455.5.1递归函数及其调用1455.5.2程序示例145习题5151第6章模块1526.1模块1526.1.1导入模块1526.1.2导入模块成员1536.1.3模块搜索路径1546.2数值类模块1556.2.1math模块1556.2.2cmath模块1576.2.3decimal模块1576.2.4fractions模块1596.3random模块1616.3.1常用函数1616.3.2程序示例1636.4时间类模块1656.4.1time模块1676.4.2datetime模块1716.4.3calendar模块1726.5os模块1746.5.1常用函数1746.5.2程序示例1766.6sys模块1786.6.1常用函数1786.6.2命令行参数1796.7自定义模块1806.7.1主模块1816.7.2自定义模块示例1826.7.3Python编译文件1836.8自定义包1836.8.1包与模块的组织结构1836.8.2包与模块的导入1846.8.3自定义包示例185习题6187第7章数据文件1897.1文件概述1897.1.1引言1897.1.2文件分类1897.2打开文件与关闭文件1917.2.1打开文件1917.2.2关闭文件1937.3读写文本文件1937.3.1读取文件函数1937.3.2读取文本文件1947.3.3写入文本文件1987.4读写二进制文件2007.4.1将字符串转换为字节数据2017.4.2将字节数据转换为字符串2017.4.3读写二进制文件2027.5struct模块2027.5.1pack()、unpack()和calcsize()函数2037.5.2程序示例2047.6fileinput模块2067.6.1fileinput模块2067.6.2程序示例2067.7codecs模块2087.7.1读取文本文件2097.7.2写入文本文件209习题7210第8章面向对象编程2128.1面向对象编程基础2128.1.1对象与类2128.1.2对象特征2138.1.3继承2138.1.4多态性与重载2148.2类的定义和引用2158.2.1类的构成2158.2.2类的定义与引用2158.2.3构造函数和析构函数2178.2.4实例变量2198.2.5私有成员与公有成员2208.2.6公有方法与私有方法2218.3继承2228.3.1单继承2228.3.2多继承2238.3.3方法重写2248.4多态与运算符重载2248.4.1多态2248.4.2运算符重载225习题8226第9章异常处理2299.1程序错误及其处理2299.1.1程序错误类型2299.1.2程序运行错误处理方法2329.2标准异常2339.2.1标准异常2339.2.2标准异常示例2349.3抛出异常和捕捉异常2359.3.1抛出异常2359.3.2捕捉异常2379.4断言2409.4.1断言概念2409.4.2assert语句2409.5自定义异常类2429.5.1引言2429.5.2程序示例242习题9243第10章图形界面设计24510.1Python图形界面设计24510.1.1Python图形开发库24510.1.2Tkinter的常用组件与标准属性24610.1.3创建窗口24610.2布局管理24710.2.1pack布局的管理24710.2.2grid布局的管理24910.2.3place布局的管理25110.3Tkinter的常用组件25210.3.1Label组件25210.3.2Button组件25310.3.3Entry和Text组件25510.3.4Listbox组件25710.3.5Radiobutton和Checkbutton组件25910.3.6Frame与LabelFrame组件26110.3.7Scrollbar组件26210.3.8Menu组件26410.3.9对话框26610.4事件处理27110.4.1事件类型27110.4.2事件绑定27310.4.3键盘事件275习题10276第11章绘制曲线27811.1Canvas组件27811.1.1Canvas对象及其通用属性27811.1.2屏幕坐标27911.2绘制图形27911.2.1绘制直线、矩形和多边形27911.2.2绘制圆弧和椭圆28211.3显示位图、图像与文本28511.3.1显示位图28511.3.2显示图像28611.3.3显示文本28711.4控制图形28811.4.1删除图形28811.4.2移动图形28911.4.3位置坐标28911.4.4缩放图形29011.4.5绘制函数图形29211.5体验内置的turtle演示程序29311.5.1利用IDLE内置程序29311.5.2利用安装文件夹中的演示程序29411.6turtle绘图29611.6.1turtle模块29611.6.2应用案例29711.7分形图形30111.7.1Koch曲线30111.7.2Hilbert曲线30211.7.3分形树30411.8显示字体30611.8.1通过元组显示字体30611.8.2通过Font对象显示字体307习题11308第二部分实验实验Ⅰ数据与计算313实验Ⅱ流程控制316实验Ⅲ函数319实验Ⅳ数据文件323实验Ⅴ面向对象编程325实验Ⅵ图形界面设计329实验Ⅶ绘制曲线333参考文献336