第1章 程序設計基本方法 001
1.1 程序設計語言 001
1.1.1 程序設計語言概述 001
1.1.2 編譯和解釋 002
1.1.3 計算機編程 003
1.2 Python 語言概述 003
1.2.1 Python 語言的發展 003
1.2.2 Python 語言的特點 004
1.2.3 Python 最小程序 004
1.3 Python 語言開發環境配置 005
1.3.1 Python 開發環境安裝 005
1.3.2 Python 程序的運行方式 006
1.4 程序的基本編寫方法 009
1.4.1 IPO 程序編寫方法 009
1.4.2 理解問題的計算部分 010
習題 011

第2章 Python 語言基素 013
2.1 程序的格式框架 013
2.1.1 縮進 013
2.1.2 注釋 015
2.1.3 續行符 016
2.2素的名稱 017
2.2.1 保留字 017
2.2.2 標識符 019
2.2.3 常量和變量 020
2.3 數據類型、運算符和表達式 021
2.3.1 數據類型概述 021
2.3.2 運算符和表達式 021
2.4 程序素 023
2.4.1 賦值語句 023
2.4.2 模塊導入 024
2.4.3 其他語句 024
2.5 基本輸入輸出函數 025
2.5.1 input()函數 025
2.5.2 eval()函數 026
2.5.3 print()函數 027
習題 028

第3章 基本數據類型 029
3.1 數字類型 029
3.1.1 整數類型 029
3.1.2 浮點數類型 030
3.1.3 復數類型 031
3.2 數字類型的運算 032
3.2.1 內置的數值運算符 032
3.2.2 內置的數值運算函數 034
3.3 字符串類型及其操作 036
3.3.1 字符串的索引與切片操作 039
3.3.2 基本的字符串運算符 042
3.3.3 內置的字符串處理函數 043
3.3.4 內置的字符串處理方法 044
3.4 字符串類型的格式化 051
3.4.1 format()方法的基本使用 051
3.4.2 format()方法的格式控制 052
3.4.3 Python 格式化字符串f-string 055
3.5 類型判斷和類型間轉換 056
3.5.1 數據類型判斷 056
3.5.2 數據類型轉換 056
習題 058

第4章 程序的控制結構 061
4.1 程序的三種控制結構 061
4.1.1 程序流程圖 061
4.1.2 程序控制結構基礎 062
4.1.3 程序控制結構擴展 062
4.2 關繫運算符和關繫表達式 063
4.3 邏輯運算符和邏輯表達式 064
4.4 程序的順序結構 065
4.5 程序的分支結構 067
4.5.1 單分支結構：if 語句 067
4.5.2 二分支結構：if-else 語句 068
4.5.3 多分支結構：if-elif-else 語句 070
4.6 程序的循環結構 072
4.6.1 遍歷循環：for 語句 073
4.6.2 無限循環：while 語句 075
4.6.3 break、continue 和pass 在循環結構中的應用 077
4.6.4 循環結構的else 語句 079
4.7 嵌套程序 080
4.8 程序的異常處理 082
4.8.1 異常處理基本過程：try-except 語句 083
4.8.2 多個except 子句 085
習題 087

第5章 Python 標準庫概覽 090
5.1 turtle 庫 090
5.1.1 畫布與畫筆屬性函數 091
5.1.2 畫筆狀態與填充函數 093
5.1.3 畫筆運動函數 094
5.1.4 圖形的繪制和填充 096
5.2 random 庫 099
5.2.1 random 庫概述 099
5.2.2 random 庫與隨機數應用 100
5.3 math 庫 103
5.3.1 math 庫概述 103
5.3.2 math 庫數學常數及常用函數 103
5.4 time 庫概述 108
習題 110

第6章 函數和代碼復用 113
6.1 函數的基本使用 113
6.1.1 函數的定義 113
6.1.2 函數的調用 114
6.2 函數的參數和返回值 118
6.2.1 可選參數 118
6.2.2 名稱傳遞參數 119
6.2.3 可變參數 119
6.2.4 函數的返回值 120
6.3 變量的作用域 121
6.3.1 局部變量 121
6.3.2 全局變量 122
6.4 lambda 函數 123
6.5 遞歸函數 124
習題 126

第7章 組合數據類型 128
7.1 組合數據類型概述 128
7.2 序列 129
7.3 列表 129
7.3.1 列表的概念 129
7.3.2 列表的創建 130
7.3.3素的訪問與運算 132
7.3.4 列表的內置函數和對像方法 136
7組 142
7.4組的概述 142
7.4組的操作 142
7.4.3 組的區別 146
7.5 字典 146
7.5.1 字典的定義 146
7.5.2 字典的基本操作 147
7.5.3 字典的內置函數和對像方法 150
7.6 集合 153
7.6.1 集合類型概述 153
7.6.2 集合的創建 154
7.6.3 集合的常用運算 155
7.6.4 集合的內置函數和方法 157
7.7 程序實例 160
習題 169

第8章 文件 172
8.1 文件的使用 172
8.1.1 文件的概述 172
8.1.2 文件的打開和關閉 174
8.1.3 文件的讀寫 177
8.1.4 文件的定位 181
8.1.5 讀寫二進制文件 182
8.2 數據組織的維度 185
8.2.1 一維數據的表示、存儲與處理 185
8.2.2 二維數據的表示、存儲與處理 187
8.3 CSV 文件 188
8.3.1 從CSV 文件讀寫一維數據 188
8.3.2 從CSV 文件讀寫二維數據 189
8.3.3 使用CSV 庫讀寫 191
8.4 程序實例 194
習題 205

第9章 Python 第三方庫安裝及常用庫介紹 207
9.1 Python 第三方庫的安裝 207
9.1.1 pip 工具安裝 207
9.1.2 自定義安裝 209
9.1.3 文件安裝 209
9.2 pyinstaller 庫的使用 210
9.3 jieba 庫的使用 211
9.4 ＷordCloud 庫的使用 213
9.5 數據分析與圖表繪制 215
9.5.1 numpy 庫 215
9.5.2 matplotlib 庫 220
9.6 網絡爬蟲 223
9.6.1 requests 庫 223
9.6.2 scrapy 庫 225
9.7 更多第三方庫 226
9.7.1 文本處理方向 226
9.7.2 用戶圖形界面方向 227
9.7.3 機器學習方向 227
9.7.4 遊戲開發方向 227
習題 228

習題答案 230

參考文獻 241

黨的二十大報告指出，、科技、人纔是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。以創新驅動高質量發展，必須靠科技進步，而科技進步必須靠人纔，人纔培養必須依靠高質量的。計算機應用能力和信息素養是當代人纔培養的重要內涵，新時代人纔對計算機應用能力和信息處理能力的要求更高，因此大學計算機基礎課程顯得尤為重要，而程序設計語言是大學計算機基礎課程的重要組成部分。隨著計算思維以及大數據概念的普及，掌握一門終身受用的程序設計語言，並且能利用程序設計語言解決實際問題是學習者的目標。
Python語言有三個重要特點——語法簡潔、生態豐富、多語言集成，被稱為“ 超級語言”。Python 語言在各領域的應用表現出眾，在機構、科研單位和企業界中備受關注；Python語言適合在不同層次、不同專業的大學生計算機基礎課程中開設，目前Python 語言程序設計課程在高校中的教學已經展開。
現在Python 語言方面的書籍種類繁多，各有千秋。本書由多位有一線計算機教學經驗的資深教師共同編寫，編寫本書的目的是讓初學者盡快入門，盡快掌握程序設計本領，盡快提高計算機應用能力和信息化核心技能。本書分為9 章，主要內容有：①程序設計基本方法，主要介紹Python 語言的基本概念、發展歷程、特點，以及Python 語言開發工具的安裝和使用；②Python 語言基素，主要介紹程序的格式框架素以及基本的輸入輸出函數；③基本數據類型，主要介紹數字類型和字符串的概念和操作；④程序的控制結構，主要介紹程序的三種控制結構、程序的嵌套以及異常處理；⑤Python 標準庫概覽，主要介紹turtle 庫、random 庫、math 庫和time 庫；⑥函數和代碼復用，主要介紹函數的基本使用、參數傳遞、變量的作用域、lambda 函數和遞歸函數；⑦組合數據類型，主要介紹組、字典以及集合的概念和操作；⑧文件，主要介紹文件的相關概念、文件的使用、文件的讀寫操作和CSV 文件格式讀寫數據；⑨Python 第三方庫安裝及常用庫介紹，主要介紹第三方庫的安裝方法，以及pyinstaller 庫、jieba 庫、WordCloud 庫、數據分析與圖表繪制和網絡爬蟲等方面的一些常用庫。
本書基於Python 3.x 編寫，緊緊圍繞“全國計算機等級考試二級 Python 語言程序設計考試大綱”，注重理論與實踐相結合，知識點配有相關實例代碼並有輔助說明性信息和運行結果，每章都配有相關習題以幫助讀者理解教學內容。
全書由遼寧石油化工大學王楊、常東超主編，參加編寫和書稿校對工作的還有遼寧石油化工大學的楊妮妮、張國玉、盧紫微、徐曉軍等。本書的編寫得到了中國石油天然氣股份有限公司撫順石化分公司信息管理部正高級工程師趙勇和中石化石油化工科學研究院信息中心高級工程師崔鵬兩位專家的熱心指導和傾心幫助，在此表示誠摯的感謝！同時感謝遼寧石油化工大學和遼寧省其他高校的同仁提出寶貴建議！
限於作者水平有限，書中難免有不足之處，敬請讀者批評指正，以利作者改進。

編者
2023年11月