本书根据教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会制定的大学计算机基础教学大纲,按照高等学校非计算机专业学生的计算思维能力培养目标,结合当前Python的发展和应用现状而编写。 本书以讲授程序设计的基本思路和方法为出发点,以Python语言主要教学内容为主线,介绍了Python语言基础、程序基本构成、程序控制结构、函数、复合数据类型、文件读写、数据可视化和图像处理等,使读者掌握程序设计的基本方法,了解从问题分析到程序维护整套程序设计流程,初步具备利用Python语言解决各类实际计算问题的开发能力。本书提供教学课件、案例资源和实验素材等资源,以期使读者达到即学即用,提高学习兴趣,增强应用能力的目的。

第 1章 初识Python程序1 1.1 程序设计语言 1 1.1.1 程序设计语言概述 1 1.1.2 编译和解释 1 1.2 Python语言概述 2 1.2.1 Python语言的发展 2 1.2.2 Python语言的特点 3 1.3 Python开发环境安装和配置 4 1.3.1 安装Python解释器 4 1.3.2 PyCharm的安装和配置 5 1.3.3 开发运行Python程序 5 1.4 Python简单图形绘制 7 1.4.1 turtle库绘图坐标体系 8 1.4.2 画笔控制函数 8 1.4.3 形状绘制函数 9 1.5 实例:简单图形绘制 10 小 结 11 习 题 11 上机实践 12 第 2章 程序基本构成 14 2.1 Python程序 14 2.1.1 Python程序的组成 14 2.1.2 关键字和标识符 14 2.2 基本数据类型 15 2.2.1 数值数据类型 15 2.2.2 字符串数据类型 16 2.3 运算符与表达式 17 2.4 简单输入与输出 19 2.4.1 input()函数 19 2.4.2 eval()函数 19 2.4.3 print()函数输出 19 2.4.4 字符串格式化输出 20 2.5 函数库 21 2.5.1 Python函数类型 21 2.5.2 内置函数库 21 2.5.3 标准函数库 21 2.6 实例: 随机生成一注双色球 23 小 结 23 习 题 24 上机实践 25 第3章 程序控制结构 26 3.1 程序的基本结构 26 3.2 顺序结构 26 3.3分支结构 27 3.3.1 单分支结构:if语句 27 3.3.2 二分支结构:if-else 语句 28 3.3.3 多分支结构:if-elif-else语句 29 3.4 循环结构 30 3.4.1 遍历循环:for语句 30 3.4.2 条件循环:while语句 31 3.4.3 break和continue语句 32 3.4.5 选择结构和循环结构的嵌套 33 3.5 实例:控制结构灵活运用 33 3.5.1 计算身体质量指数BMI 33 3.5.2 猜数字游戏 34 3.5.3 求1~100的素数 34 小 结 35 习 题 35 上机实践 37 第4章 函数 38 4.1 函数的定义和调用 38 4.1.1 函数的定义 38 4.1.2 函数的调用 39 4.1.3 lambda函数 40 4.2 函数的参数传递 41 4.2.1 可变与不可变类型 41 4.2.2 参数传递方式 42 4.2.3 变量的作用域 43 4.3 实例:红包游戏 44 小 结 45 习 题 46 上机实践 48 第5章 复合数据类型 49 5.1 列表类型 49 5.1.1 列表常用操作 49 5.1.2 列表的常用函数 53 5.1.3 列表的常用运算符、函数和方法 54 5.2 元组类型 55 5.2.1 元组与列表的区别 55 5.2.2 元组的常用操作及函数 55 5.3 字典类型 56 5.3.1 字典的常用操作 56 5.3.2 字典的常用函数 58 5.3.3 字典的常用函数和方法 60 5.4 jieba库的使用 60 5.4.1 jieba库概述 60 5.4.2 jieba库解析 61 5.5 实例:文本词频统计 62 5.5.1 英文文本词频统计 62 5.5.2 中文文本词频统计 63 小 结 65 习 题 65 上机实践 67 第6章 文件读写 68 6.1 文件基础知识 68 6.1.1 文件分类 68 6.1.2 字符编码 68 6.2 文件的打开和关闭 69 6.2.1 文件的打开 70 6.2.2 文件的关闭 70 6.2.3 打开文件时使用with语句 70 6.3 文本文件的操作 70 6.3.1 文本文件的操作 71 6.3.2 采用CSV格式对数据文件的操作 72 6.4 二进制文件的操作 73 6.4.1 JSON模块 73 6.4.2 pickle模块 74 6.5 文件级操作 75 6.5.1 os与os.path模块 75 6.5.2 shutil模块 76 6.6 目录操作 76 6.7 文件操作实例 77 6.7.1 文本文件逐行打印 77 6.7.2 将键盘输入的字符写入文件 77 6.7.3 英文文本文件中大小写字母的互换 78 小 结 78 习 题 78 上机实践 80 第7章 数据可视化 81 7.1 NumPy数值计算 81 7.1.1 NumPy库概述 81 7.1.2 ndarray数组对象 81 7.1.3 NumPy库的运算函数 84 7.1.4 使用NumPy进行统计分析 86 7.2.实例:股票统计分析 88 7.3 matplotlib数据可视化 90 7.3.1 matplotlib库概述 90 7.3.2 基本绘图流程 91 7.3.3 绘制各类图形 94 7.4 实例:国内生产总值数据可视化 97 7.5 wordcloud词云可视化 101 7.5.1 wordcloud库概述 101 7.5.2 WordCloud类解析 102 7.6 实例:解读政策报告 104 小 结 105 习 题 106 上机实践 107 第8章 图像处理 109 8.1 PIL库的使用 109 8.1.1 PIL库概述 109 8.1.2 PIL库Image类解析 113 8.2 图像的过滤和增强 117 8.2.1 图像的过滤 117 8.2. 图像的增强 119 8.3 图像的手绘效果 123 8.1.1 图像手绘概述 123 8.1.2 图像手绘过程及解析 124 8.4 实例:实现虚拟自拍游 125 小 结 128 习 题 128 上机实践 129