Python程序设计：计算思维视角

目录
第一部分基 础 知 识
第1章计算思维与Python语言3
1.1程序设计3
1.1.1程序与计算机程序3
1.1.2程序设计步骤5
1.1.3程序设计语言6
1.1.4高级语言分类7
1.2计算思维8
1.2.1计算思维概念9
1.2.2计算思维特征11
1.3Python简介12
1.3.1Python优点12
1.3.2Python缺点14
1.3.3Python主要应用15
1.4Python运行环境16
1.4.1Python下载与安装16
1.4.2Python帮助信息19
1.4.3Python文件夹结构21
1.4.4Python运行模式21
习题127第2章算法29
2.1程序设计方法29
2.1.1结构化程序设计方法29
2.1.2面向对象程序设计方法30
2.2算法32
2.2.1求解问题方式32
2.2.2算法概念32
2.2.3算法特征32
2.3算法表示33
2.3.1使用自然语言描述算法33
2.3.2使用传统流程图描述算法34
2.3.3使用NS图描述算法36
2.3.4使用伪代码描述算法37
2.4常用算法介绍37
2.4.1简单算法37
2.4.2阶乘算法38
2.4.3求斐波那契数算法38
2.4.4求最大公约数算法39
2.4.5判断素数算法40
2.5综合算法介绍40
2.5.1数值计算40
2.5.2穷举算法41
2.5.3查找算法43
2.5.4排序算法44
2.6迭代、递推和递归46
2.6.1迭代46
2.6.2递推47
2.6.3递归48
习题248第3章数据与计算50
3.1输入输出50
3.1.1输入数据50
3.1.2输出数据51
3.2编码风格与简单程序53
3.2.1编码风格53
3.2.2简单程序53
3.3组合符号54
3.3.1标识符54
3.3.2关键字55
3.3.3预定义标识符56
3.3.4命名规则57
3.4数据类型57
3.4.1数据类型及其分类57
3.4.2常量和变量58
3.5数字数据58
3.5.1整型数据58
3.5.2实型数据61
3.5.3分数型数据62
3.5.4复数型数据62
3.6字符串型数据63
3.6.1字符串常量63
3.6.2转义字符63
3.6.3字符串测试函数64
3.6.4字符串运算符65
3.6.5字符串内置函数66
3.7布尔型数据68
3.7.1关系运算68
3.7.2布尔常量69
3.7.3布尔运算69
3.8序列数据70
3.8.1列表70
3.8.2元组74
3.8.3字典74
3.8.4集合76
习题377第4章流程控制80
4.1简单程序与流程控制80
4.1.1简单程序80
4.1.2流程控制语句81
4.1.3测试条件81
4.2分支选择81
4.2.1单分支选择82
4.2.2双分支选择83
4.2.3多分支选择84
4.3循环控制86
4.3.1while语句86
4.3.2range（）函数89
4.3.3for语句89
4.3.4循环嵌套94
4.3.5continue、break和pass语句98
4.4列表处理101
4.4.1一维列表102
4.4.2二维列表107
4.5查找与排序114
4.5.1折半查找114
4.5.2排序115
4.6字符串处理118
4.6.1单个字符串118
4.6.2多个字符串122
习题4123第5章函数125
5.1函数定义与调用125
5.1.1函数定义与调用125
5.1.2嵌套调用128
5.1.3返回值类型与函数类型129
5.1.4返回列表130
5.2形式参数与实在参数130
5.2.1简单变量作为实参131
5.2.2一维列表作为实参137
5.2.3二维列表作为实参139
5.2.4可变参数139
5.3变量的作用域140
5.3.1全局变量与局部变量140
5.3.2global语句141
5.3.3变量同名143
5.4匿名函数144
5.4.1lambda函数144
5.4.2程序示例144
5.5递归函数145
5.5.1递归函数及其调用145
5.5.2程序示例145
习题5151第6章模块152
6.1模块152
6.1.1导入模块152
6.1.2导入模块成员153
6.1.3模块搜索路径154
6.2数值类模块155
6.2.1math模块155
6.2.2cmath模块157
6.2.3decimal模块157
6.2.4fractions模块159
6.3random模块161
6.3.1常用函数161
6.3.2程序示例163
6.4时间类模块165
6.4.1time模块167
6.4.2datetime模块171
6.4.3calendar模块172
6.5os模块174
6.5.1常用函数174
6.5.2程序示例176
6.6sys模块178
6.6.1常用函数178
6.6.2命令行参数179
6.7自定义模块180
6.7.1主模块181
6.7.2自定义模块示例182
6.7.3Python编译文件183
6.8自定义包183
6.8.1包与模块的组织结构183
6.8.2包与模块的导入184
6.8.3自定义包示例185
习题6187第7章数据文件189
7.1文件概述189
7.1.1引言189
7.1.2文件分类189
7.2打开文件与关闭文件191
7.2.1打开文件191
7.2.2关闭文件193
7.3读写文本文件193
7.3.1读取文件函数193
7.3.2读取文本文件194
7.3.3写入文本文件198
7.4读写二进制文件200
7.4.1将字符串转换为字节数据201
7.4.2将字节数据转换为字符串201
7.4.3读写二进制文件202
7.5struct模块202
7.5.1pack()、unpack()和calcsize()函数203
7.5.2程序示例204
7.6fileinput模块206
7.6.1fileinput模块206
7.6.2程序示例206
7.7codecs模块208
7.7.1读取文本文件209
7.7.2写入文本文件209
习题7210第8章面向对象编程212
8.1面向对象编程基础212
8.1.1对象与类212
8.1.2对象特征213
8.1.3继承213
8.1.4多态性与重载214
8.2类的定义和引用215
8.2.1类的构成215
8.2.2类的定义与引用215
8.2.3构造函数和析构函数217
8.2.4实例变量219
8.2.5私有成员与公有成员220
8.2.6公有方法与私有方法221
8.3继承222
8.3.1单继承222
8.3.2多继承223
8.3.3方法重写224
8.4多态与运算符重载224
8.4.1多态224
8.4.2运算符重载225
习题8226第9章异常处理229
9.1程序错误及其处理229
9.1.1程序错误类型229
9.1.2程序运行错误处理方法232
9.2标准异常233
9.2.1标准异常233
9.2.2标准异常示例234
9.3抛出异常和捕捉异常235
9.3.1抛出异常235
9.3.2捕捉异常237
9.4断言240
9.4.1断言概念240
9.4.2assert语句240
9.5自定义异常类242
9.5.1引言242
9.5.2程序示例242
习题9243第10章图形界面设计245
10.1Python图形界面设计245
10.1.1Python图形开发库245
10.1.2Tkinter的常用组件与标准属性246
10.1.3创建窗口246
10.2布局管理247
10.2.1pack布局的管理247
10.2.2grid布局的管理249
10.2.3place布局的管理251
10.3Tkinter的常用组件252
10.3.1Label组件252
10.3.2Button组件253
10.3.3Entry和Text组件255
10.3.4Listbox组件257
10.3.5Radiobutton和Checkbutton组件259
10.3.6Frame与LabelFrame组件261
10.3.7Scrollbar组件262
10.3.8Menu组件264
10.3.9对话框266
10.4事件处理271
10.4.1事件类型271
10.4.2事件绑定273
10.4.3键盘事件275
习题10276第11章绘制曲线278
11.1Canvas组件278
11.1.1Canvas对象及其通用属性278
11.1.2屏幕坐标279
11.2绘制图形279
11.2.1绘制直线、矩形和多边形279
11.2.2绘制圆弧和椭圆282
11.3显示位图、图像与文本285
11.3.1显示位图285
11.3.2显示图像286
11.3.3显示文本287
11.4控制图形288
11.4.1删除图形288
11.4.2移动图形289
11.4.3位置坐标289
11.4.4缩放图形290
11.4.5绘制函数图形292
11.5体验内置的turtle演示程序293
11.5.1利用IDLE内置程序293
11.5.2利用安装文件夹中的演示程序294
11.6turtle绘图296
11.6.1turtle模块296
11.6.2应用案例297
11.7分形图形301
11.7.1Koch曲线301
11.7.2Hilbert曲线302
11.7.3分形树304
11.8显示字体306
11.8.1通过元组显示字体306
11.8.2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