Python开发技术标准教程谢书良计算机与互联网书籍

本书是资深高校教师多年开发与教学经验的结晶。它深入浅出地讲解Python语言的基础知识及实践，帮助读者快速掌握Python语言编程能力。本书的内容共分“基础篇”和“应用篇”两篇。基础篇(第1-10章括程序设计的基本概念，变量与基本数据类型，程序控制结构，序列，列表，元组、字典与集合，函数，文件和异常处理，类和对象以及类的继承和多态等；应用篇(第11-14章括海龟绘图，图形界面，数据库编程，学生成绩管理系统的设计等。本书提供了多个完整的范例，供读者模仿、应用。本书将知识和应用紧密结合，既能够解决零基础读者的学习问题，也能够为其后续深造奠定基础。本书还为授课教师提供精心设计的配套电子课件、实例源代码、自我检测题及参考答案。本书内容安排合理，架构清晰，注重理论与实践相结合x。

基础篇

第pan>章程序设计的基本概念

1.pan>程序

1.2程序设计

1.3程序设计的前提——算法

1.4程序设计的实现

1.5Python的下载和安装

1.6下载和安装PyCharm开发环境

自我检测题

第2章变量与基本数据类型

2.pan>标识符

2.2变量

2.3基本数据类型

2.4运算符

2.5Python 的输入和输出

自我检测题

第3章程序控制结构

3.pan>再提算法

3.2顺序结构

3.3分支选择结构

3.4循环控制结构

3.5条件语句

3.6循环语句

自我检测题

第4章序列

4.pan>序列的概念

4.2序列的通用操作

自我检测题

第5章列表

5.pan>列表的概念

5.2列表的基本操作

自我检测题

第6章元组、字典与集合

6.pan>元组

6.2字典

6.3集合

自我检测题

第7章函数

7.pan>函数的创建和调用

7.2参数的传递

7.3返回值

7.4函数的递归调用

7.5匿名函数

7.6变量的作用域

自我检测题

第8章文件和异常处理

8.pan>文件的概念

8.2基本文件操作

8.3文件操作综合示例——通讯录管理系统

8.4异常概述

8.5异常处理

自我检测题

第9章类和对象

9.pan>基本概念

9.2类的定义

9.3创建类的实例

9.4类的访问限制

自我检测题

第10章类的继承和多态

10.pan>类的继承性

10.2类的多态性

自我检测题.

应用篇

第1pan>章海龟绘图

11.pan>绘制图形基础

11.2绘制爱心

11.3绘制奥运五环

11.4绘制时钟

第12章图形界面

12.1GUI基础

12.2简易计算器

12.3仿真“计算器”

第13章数据库编程

13.pan>数据库编程概述

13.2数据库简介

13.3Access数据库操作

13.4SQLite数据库简介

第14章

学生成绩管理系统的设计

14.pan>单表学生成绩管理系统的设计

14.2多表学生成绩管理系统的设计

14.3软件开发展望

附录A ASCII码字符集

附录B Python的内置函数

自我检测题参考答案

当前正处于信息技术高度发展的时期，IT技术发展迅猛，日新月异。在计算机应用日益广泛的形势下，软件的概念和程序设计的应用知识已逐渐成为人们渴求的新目标。如果说数学是“培养抽象思维的工具”，物理学是“培养逻辑思维的工具”，那么程序设计则是“培养计算思维的T且”有人言，到2050年“计算思维”将成为全人类的主要思维方式，“计算思维”的精髓是“程序思维”，鉴于此，说“人人都应学习、懂得一点编程”并不为过，对于理工类乃至于文史类的高校学生来说，学一点程序设计基础和应用知识十分有必要。

程序设计语言很多，本书之所以选择Python语言作为零起点的程序设计入门语言，这是因为：Python语言是国际公认的一种台、开源、免费的解释型的面向对象的高级编程语言。因为它能够把用其他语言制作的各种模块很轻松地连接在一起，所以Python常被称为“胶水语言”。在某机构发布的编程语言排行榜中，Python的排名稳居第pan>名，应用范围十分广泛。Python更凭借其强大的操作能力、优雅的语法风格、创新的语言特性，必将成为教学程序设计语言入门课程的和优选。入门级的图书应体现零起点、易学、好用，问题在于现在真正适合作为入门使用的此类图书十分稀缺。

编写本书就是基于这一初衷，能为学习程序设计课程的起始年级且只安排一个学期教学程序设计课程的有关本、专科专业学生提供一本真正零起点的入门图书，为期望从零开始能版利学习程序设计理论且能较快掌握程序设计技能的广大读者提供一本简单通俗、乐学易用的程序设计入门书。

本书内容分“基础篇”和“应用篇”，共14章。“基础篇”中，第pan>章介绍程序设计的基本概念；第2章介绍变量与基本数据类型；第3章阐释程序控制结构；第4章说明序列；第5章介绍列表；第6章说明元组、字典与集合；第7章介绍函数；第8章说明文件和异常处理；第9章阐释类和对象；第10章介绍类的继承和多态。“应用篇”中，第1pan>章介绍海龟绘图；第12章说明图形界面；第13章介绍数据库编程；第14章介绍学生成绩管理系统的设计。

“多思考，勤上机”是学好程序设计语言的重要条件，学习编程要细心、耐心并要有恒心，只有有志气、有毅力的人，才能品尝到编程带来的愉悦。

本书的编写是顺应程序设计语言发展历史潮流的一个新的尝试，肯定会存在许多不足之处，诚盼不吝指正，使其不断完善。                                     谢书良                                   202pan>年7月

第pan>章程序设计的基本概念

1.pan>程序

本书从如何计算两个数均值这样一个简单的问题讲起。

如果这两个数是3和5，你几乎可以不假思素地说出它们均值是4。

如果这两个数是23763965452和456 4546456，它们均值是多少？那只能由计算机去完成。

不管怎么计算，人和计算机的计算步骤都是：

（pan>）要计算的是哪两个数？

（2）先求出两个数之和。

（3）再将此和除以2。

（4）后报告计算结果。

其实计算机自身并不会计算，必须由人来教会它。那么人们应该做什么呢？就一般

的问题来说，人们要做的事应该是：针对要完成的任务，编排出正确的方法和步骤，并且用计算机能够接受的形式，把方法和步骤告诉计算机，指挥计算机完成任务。

解决问题的方法和步骤以计算机能够理解的语言表达出来，就称为“程序”。程序是要计算机完成某项工作的代名词，是对计算机工作规则的描述。

计算机软件是指挥计算机硬件的，没有软件，计算机什么事也做不了，而软件都是由各种程序构成的，程序是软件的灵魂。

1.2程序设计

人们利用计算机解决实际问题，首先按照人们的意愿，借助计算机语言，将解决问题的方法、公式、步骤等编写成程序，然后将程序输入计算机中，由计算机执行程序，完成特定的任务。设计和编写程序的整个过程就是程序设计。简言之，为完成一项工作的规则的过程设计称为程序设计，从根本上说，程序设计是人的智力克服客观问题的复杂性的过程。

程序设计是根据给出的具体任务，编制一个能正确完成该任务的计算机程序。计算机程序是有序指令的集合，或者说是能被计算机执行的具有一定结构的语句的集合。

图1-pan>是一个简化了的台式计算机工作过程示意图。计算机的实际工作过程当然比这复杂得多，但它还是完整地体现了其基本工作原理，尤其体现“软件指挥硬件”这一根本思想。在整个过程中，如果没有软件，计算机什么也干不了，可见软件多么重要。如果软件编得好，计算机就能运行得快而且结果正确；如果软件编得不好，则可能需要运行很久才出结果，而且结果未必正确。程序是软件的灵魂，CPU、显示器等硬件必须由软件指挥，否则它们只是一堆没有灵性的工程塑料与金属的混合物。在这里就是要教会读者怎样用编程语言又快又好地编写程序（软件）。

图 1-pan>计算机工作过程示意图

计算机能够直接读懂的语言是机器语言，也叫作机器代码，简称机器码。这是一种纯粹的制语言，用制代码来代表不同的指令。

这段程序是用我们通常使用的采用x86架构的计算机的机器语言编写能是计算1+pan>。

10111000

0000000pan>

00000000

0000010pan>

0000000pan>

00000000

这段程序看起来像“天书”，在用按钮开关和纸带打孔的方式向计算机输入程序的时代，程序员编写的都是这样的程序。很明显，这种程序编起来费力气，而且难以读懂。从那时起，让计算机能够直接懂得人类的语言就成了计算机科学家们梦寐以求的目标。

有人想出了这样的办法，编写可以把人类的语言翻译成计算机语言的程序，这样计算机就能读懂人类语言了。这说起来容易，做起来难。就拿计算1+pan>来说，人们可以用“1+pan>等于几”“算一下1+pan>的结果”“1+pan>得多少”等多种说法，再加上使用英语、法语、日语、韩语、俄语等来描述。如果想把这些都自动转换成上面的机器码，是可望不可及的事。所以，人们退后一步，打算设计一种中间语言，它还是一种程序设计语言，但比较容易翻译成机器代码，且容易被人学会和读懂，于是诞生了“汇编语言”。

用汇编语言计算1+pan>的程序如下所示：

MOV AX ,pan>

ADD AX ,pan>

这段程能是什么呢？从程序中ADD和pan>的字样，我们能猜个大概。没错，它还是计算1+pan>的。这个程序经过编译器（编译器也是程序，它能把CPU不能识别的语言翻译成CPU能直接识别的机器语言）编译，就会自动生成前面的程序。这已经是很大步了，但并不理想。这里面的MOV是什么含义？它是Move的缩写。这里的AX又代表什么？这是一个纯粹的计算机概念。从这段程序，我们能看出汇编语言虽然已经开始人类的语言，但还全然不像所期望的那样，里面还有很多计算机固有的东西必须学习。它与机器语言的距离。当你有机会学习、使用汇编语言时，你将学到更多有关计算机内部的知识。

……