计算思维与Python应用编程

第1章数据表示与计算1

1.1Python程序设计基础1

1.1.1运行Python程序1

1.1.2Python程序执行过程4

1.2计算机中的数值表示5

1.2.1进位计数制5

1.2.2数制转换8

1.3算术运算10

1.3.1算术运算概述11

1.3.2算术运算符12

1.4逻辑运算12

1.4.1基本逻辑运算13

1.4.2逻辑运算概述15

1.4.3比较运算16

习题118

第2章数据存储22

2.1程序运行方式22

2.1.1计算机硬件结构22

2.1.2程序的执行25

2.2数据类型28

2.2.1数值型数据28

2.2.2文本型数据30

2.2.3字符串33

2.3变量37

2.3.1Python中的变量38

2.3.2表达式39

2.3.3赋值语句40

2.3.4注释45

习题246

第3章流程控制49

3.1选择结构49

3.1.1语句块49

3.1.2简单if语句50

3.1.3ifelse语句52

3.1.4ifelifelse语句53

3.2循环结构54

3.2.1while语句54

3.2.2whileelse语句59

3.2.3for语句60

3.2.4循环嵌套60

习题362

计算思维与Python应用编程目录第4章批量数据处理66

4.1列表66

4.1.1数组66

4.1.2创建列表67

4.1.3列表元素的引用70

4.1.4序列通用操作与函数73

4.1.5列表常用方法76

4.1.6字符串常用方法79

4.2元组82

4.2.1创建元组82

4.2.2使用元组83

4.2.3复数83

4.3字典84

4.3.1记录84

4.3.2创建字典85

4.3.3增加字典元素87

4.3.4删除字典元素87

4.3.5使用字典元素88

4.3.6集合91

习题494

第5章用函数实现模块化程序设计100

5.1函数调用100

5.1.1函数调用格式100

5.1.2不返回值的函数101

5.2定义函数101

5.2.1函数定义的一般形式102

5.2.2参数传递方式103

5.2.3参数类型105

5.2.4lambda()函数107

5.2.5pass语句107

5.3变量的作用域108

5.3.1局部变量108

5.3.2全局变量109

5.4Python模块110

5.4.1引入模块110

5.4.2模块化程序设计113

5.5Python标准库模块115

5.5.1math模块115

5.5.2random模块116

习题5118

第6章用类实现面向对象程序设计123

6.1定义类123

6.1.1类的定义与使用123

6.1.2定义方法125

6.2类的继承128

6.2.1派生新类128

6.2.2增强子类130

6.3变量访问控制131

6.3.1对象变量131

6.3.2类变量133

6.3.3私有变量133

习题6137

第7章输入和输出141

7.1设置字符串格式141

7.1.1字符串插入141

7.1.2使用format()方法格式化字符串143

7.1.3使用fstring格式字符串144

7.2文件145

7.2.1磁盘145

7.2.2文件读写过程146

7.2.3文件名147

7.2.4检查文件和文件夹148

7.3读写文本文件151

7.3.1文本文件与二进制文件152

7.3.2顺序读文本文件153

7.3.3顺序写文本文件156

7.4读写二进制文件158

7.4.1数据格式转换158

7.4.2顺序写二进制文件159

7.4.3顺序读二进制文件159

7.4.4随机读写二进制文件160

7.5异常161

7.5.1try/except语句162

7.5.2else和finally子句164

7.6图像与音频文件165

7.6.1WAV文件165

7.6.2BMP文件168

习题7171

第8章算法与数据结构176

8.1算法176

8.1.1算法概念176

8.1.2算法的表示方法177

8.1.3算法特征179

8.2基本算法179

8.2.1最大和最小179

8.2.2求和181

8.2.3求积181

8.2.4排序182

8.2.5查找186

8.2.6迭代190

8.2.7递归191

8.2.8分治192

8.3基本数据结构193

8.3.1栈193

8.3.2队列196

8.3.3线性表198

8.4算法的评价200

习题8201

第9章图形用户界面205

9.1tkinter图形用户界面开发基础205

9.1.1窗口205

9.1.2标签206

9.1.3组件布局210

9.1.4表格布局211

9.1.5框架212

9.2基于事件的tkinter组件213

9.2.1按钮213

9.2.2mainloop()214

9.2.3单行文本框215

9.2.4事件模式和Event类216

9.2.5画布218

9.3面向对象的图形用户界面220

9.4数据可视化223

9.4.1matplotlib安装223

9.4.2使用plot()绘图224

9.4.3使用scatter()绘制散点图227

习题9228

第10章Web和搜索232

10.1万维网232

10.1.1浏览器与Web服务器233

10.1.2统一资源定位符233

10.1.3超文本传输协议234

10.1.4超文本标记语言235

10.2Python标准库模块238

10.2.1urllib.request模块239

10.2.2html.parser模块241

10.3正则表达式243

10.3.1正则表达式语法244

10.3.2标准库模块re247

习题10249

第11章数据库251

11.1数据库251

11.1.1关系数据模型251

11.1.2结构化查询语言252

11.1.3create table语句253

11.1.4insert into语句254

11.1.5select语句255

11.1.6delete语句257

11.1.7update语句258

11.2数据库编程258

11.2.1使用sqlite3创建数据库258

11.2.2执行SQL语句259

11.2.3提交数据库更改和关闭数据库260

11.2.4查询数据库260

习题11262

附录A开发环境安装与配置265

附录BPython关键字和内置函数272

附录C常用Python库273

C.1Image273

C.2socket277

C.3NumPy282

C.4OpenCV286

参考文献291