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Python程序设计及应用


作者:
杜姗姗 靳从 赖长缨 陈芝菲 宋斌 编著
定价:
35.20 元
版面字数:
420千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2026年
ISBN:
978-7-04-067676-1
物料号:
67676-00
出版时间:
2026-08-14
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
计算机基础课程
三级分类:
程序设计技术

本书面向新时代高等学校计算机基础教学要求,结合教育部对新工科人才培养的新思想、新要求、新标准以及教学实践要求组织编写。

本书以程序设计基础、Python语言特点、算法设计等为知识框架,从数据类型、流程控制、函数、文件等方面多维度进行阐述。全书共分为两篇:Python语言基础篇,主要包括程序设计基础,Python语言基础,组合数据类型,程序控制结构、函数、模块、类与对象,文件处理等内容;Python语言应用篇,包含图像处理、数据挖掘、深度学习等与AI相关的知识及应用。全书首先阐述了Python语言的基础入门知识、开发环境的搭建、必备的基础语法;其次详细介绍了变量与数据类型、流程控制语句、组合数据类型、函数与模块,涵盖了面向对象的程序设计思想,包括类和对象的概念、封装、继承、多态等,以及如何使用Python语言完成文本文件及CSV文件的读写操作;最后引入AI相关的基本概念和常用第三方库,为Python的实际应用和后续课程设计的顺利开展奠定基础。

全书体系结构严谨、内容循序渐进、叙述清晰流畅、专业知识讲授全面、概念层次分明。通过本书读者可以系统地学习Python语言程序设计的理论和技术,增强对程序设计方法的理解,培养计算机编程技术应用的能力。本书可作为高等院校非计算机专业学生的Python语言程序设计课程教材,也可以作为相关教学人员、工程技术人员及计算机爱好者的学习参考书。

  • 目录
    • 前辅文
      • Python语言基础篇
        • 第1章 程序设计基础
          • 1.1 程序设计语言
            • 1.2 Python语言概述
              • 1.2.1 语言特点
                • 1.2.2 发展与版本
                  • 1.2.3 应用领域
                  • 1.3 Python语言的编程环境
                    • 1.3.1 开发环境的安装
                      • 1.3.2 第三方软件包安装pip
                        • 1.3.3 程序的运行
                          • 1.3.4 PyCharm集成开发环境
                          • 1.4 程序说明
                            • 1.4.1 程序组成与结构
                              • 1.4.2 书写规则
                                • 1.4.3 PEP8 编码规范
                                  • 1.4.4 帮助
                                  • 本章小结
                                    • 本章习题
                                    • 第2章Python语言基础
                                      • 2.1 数据类型
                                        • 2.1.1 数值型
                                          • 2.1.2 字符串
                                          • 2.2 标识符与命名规则
                                            • 2.2.1 标识符
                                              • 2.2.2 关键字
                                                • 2.2.3 内置函数
                                                  • 2.2.4 随机函数
                                                  • 2.3 常量与变量
                                                    • 2.3.1 常量
                                                      • 2.3.2 变量
                                                      • 2.4 运算符与表达式
                                                        • 2.4.1 基本运算符
                                                          • 2.4.2 表达式中运算符的优先级
                                                          • 2.5 类型转换
                                                            • 2.5.1 隐式类型转换
                                                              • 2.5.2 显式类型转换
                                                              • 2.6 数据的输入输出
                                                                • 2.6.1 输入
                                                                  • 2.6.2 输出
                                                                  • 本章小结
                                                                    • 本章习题
                                                                    • 第3章 组合数据类型
                                                                      • 3.1 序列
                                                                        • 3.1.1 序列索引
                                                                          • 3.1.2 序列切片
                                                                            • 3.1.3 序列相加
                                                                              • 3.1.4 序列相乘
                                                                                • 3.1.5 序列中的元素
                                                                                  • 3.1.6 序列内置函数
                                                                                  • 3.2 列表
                                                                                    • 3.2.1 列表的表示
                                                                                      • 3.2.2 基本操作
                                                                                        • 3.2.3 列表方法
                                                                                        • 3.3 元组
                                                                                          • 3.3.1 元组的创建
                                                                                            • 3.3.2 基本操作
                                                                                              • 3.3.3 相关方法
                                                                                              • 3.4 字典
                                                                                                • 3.4.1 创建字典
                                                                                                  • 3.4.2 基本操作
                                                                                                    • 3.4.3 字典方法
                                                                                                    • 3.5 集合
                                                                                                      • 3.5.1 基本操作
                                                                                                        • 3.5.2 集合方法
                                                                                                        • 3.6 推导式
                                                                                                          • 3.6.1 列表推导式
                                                                                                            • 3.6.2 元组推导式
                                                                                                              • 3.6.3 字典推导式
                                                                                                                • 3.6.4 集合推导式
                                                                                                                • 本章小结
                                                                                                                  • 本章习题
                                                                                                                  • 第4章 程序控制结构
                                                                                                                    • 4.1 结构化程序设计
                                                                                                                      • 4.1.1 结构化程序设计
                                                                                                                        • 4.1.2 基本控制结构
                                                                                                                          • 4.1.3 pass语句
                                                                                                                          • 4.2 选择结构
                                                                                                                            • 4.2.1 单分支结构
                                                                                                                              • 4.2.2 双分支结构
                                                                                                                                • 4.2.3 条件运算符
                                                                                                                                  • 4.2.4 多分支结构
                                                                                                                                    • 4.2.5 选择结构的嵌套
                                                                                                                                      • 4.2.6 应用实例
                                                                                                                                      • 4.3 循环结构
                                                                                                                                        • 4.3.1 for语句
                                                                                                                                          • 4.3.2 while语句
                                                                                                                                            • 4.3.3 循环嵌套
                                                                                                                                              • 4.3.4 循环终止
                                                                                                                                                • 4.3.5 循环中的else子句
                                                                                                                                                  • 4.3.6 应用实例
                                                                                                                                                  • 4.4 异常处理
                                                                                                                                                    • 4.4.1 基本概念
                                                                                                                                                      • 4.4.2 try-except语句
                                                                                                                                                        • 4.4.3 try-finally语句
                                                                                                                                                        • 4.5 搜索与排序
                                                                                                                                                          • 4.5.1 搜索
                                                                                                                                                            • 4.5.2 排序
                                                                                                                                                            • 本章小结
                                                                                                                                                              • 本章习题
                                                                                                                                                              • 第5章 函数、模块、类与对象
                                                                                                                                                                • 5.1 函数定义与使用
                                                                                                                                                                  • 5.1.1 函数定义
                                                                                                                                                                    • 5.1.2 DocString文档字符串
                                                                                                                                                                      • 5.1.3 函数调用
                                                                                                                                                                        • 5.1.4 函数类型注释
                                                                                                                                                                        • 5.2 函数参数
                                                                                                                                                                          • 5.2.1 参数传递格式
                                                                                                                                                                            • 5.2.2 参数传递规则
                                                                                                                                                                            • 5.3 函数返回值
                                                                                                                                                                              • 5.4 作用域
                                                                                                                                                                                • 5.4.1 函数作用域
                                                                                                                                                                                  • 5.4.2 模块作用域
                                                                                                                                                                                    • 5.4.3 作用域中变量获取函数
                                                                                                                                                                                      • 5.4.4 模块引入
                                                                                                                                                                                      • 5.5 两类特殊函数
                                                                                                                                                                                        • 5.5.1 匿名函数
                                                                                                                                                                                          • 5.5.2 递归函数
                                                                                                                                                                                          • 5.6 生成器
                                                                                                                                                                                            • 5.6.1 迭代器
                                                                                                                                                                                              • 5.6.2 生成器函数
                                                                                                                                                                                              • 5.7 类与对象
                                                                                                                                                                                                • 5.7.1 类(class)和对象(object)的概念及使用
                                                                                                                                                                                                  • 5.7.2 继承(inheritance)
                                                                                                                                                                                                    • 5.7.3 多态(polymorphic)
                                                                                                                                                                                                      • 5.7.4 类和对象的操作
                                                                                                                                                                                                      • 本章小结
                                                                                                                                                                                                        • 本章习题
                                                                                                                                                                                                        • 第6章 文件处理
                                                                                                                                                                                                          • 6.1 基本概念
                                                                                                                                                                                                            • 6.1.1 文件与文件名
                                                                                                                                                                                                              • 6.1.2 文件路径
                                                                                                                                                                                                              • 6.2 文件的打开与关闭
                                                                                                                                                                                                                • 6.2.1 文件打开
                                                                                                                                                                                                                  • 6.2.2 文件关闭
                                                                                                                                                                                                                    • 6.2.3 with open语句
                                                                                                                                                                                                                    • 6.3 文本文件
                                                                                                                                                                                                                      • 6.3.1 文件格式
                                                                                                                                                                                                                        • 6.3.2 读文件
                                                                                                                                                                                                                          • 6.3.3 写文件
                                                                                                                                                                                                                          • 6.4 CSV文件
                                                                                                                                                                                                                            • 6.4.1 文件格式
                                                                                                                                                                                                                              • 6.4.2 CSV文件读取
                                                                                                                                                                                                                                • 6.4.3 CSV文件写入
                                                                                                                                                                                                                                • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                  • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                • Python语言应用篇
                                                                                                                                                                                                                                  • 第7章 图像处理
                                                                                                                                                                                                                                    • 7.1 工具包
                                                                                                                                                                                                                                      • 7.1.1 NumPy
                                                                                                                                                                                                                                        • 7.1.2 Python Image Library
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.1.3 OpenCV
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.2 典型算法及应用
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.2.1 图像评价
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.2.2 图像加噪
                                                                                                                                                                                                                                                • 7.2.3 图像去噪
                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.2.4 边缘检测
                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.3 OpenCV实战案例
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.3.1 人脸检测
                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.3.2 目标跟踪
                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.3.3 边缘检测
                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.3.4 图像拼接
                                                                                                                                                                                                                                                          • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                            • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                            • 第8章 数据挖掘
                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.1 数据科学基础
                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.1.1 pandas库
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.1.2 安装pandas
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.1.3 Series对象
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.1.4 DataFrame对象
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.2 核心挖掘工具
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.2.1 典型的数据科学研究的步骤
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.2.2 Scikit-learn中的内置数据集
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.3 常用算法
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3.1 k近邻算法
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.3.2 k-means算法
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.4 典型案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.4.1 数据加载及预处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.4.2 数据分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.4.3 数据聚类
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.4.4 泛化能力的评价
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第9章 深度学习
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1 基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.2 深度学习库
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.2.1 Keras神经网络和TensorFlow库
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2.2 PyTorch库
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.3 典型案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.3.1 用TensorFlow实现手写数字识别
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.2 用TensorFlow构建图像分类模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.3.3 用PyTorch实现手写数字识别
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.3.4 用PyTorch实现图像分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                        相关图书