前 言
Python是荷蘭人 Guido van Rossum于 20世紀 90年代初設(shè)計與開發(fā)的一門高級編程語言。它是一種面向?qū)ο蟮慕忉屝愿呒壘幊陶Z言，可以讓用戶編寫出清晰易懂的程序，毫無困難地實現(xiàn)所需的功能。與當前流行的其他大多數(shù)編程語言相比， Python編寫出來的程序更簡捷。如果你沒有任何編程經(jīng)驗，那么簡捷而強大的 Python就是你進入編程領(lǐng)域的理想選擇。經(jīng)過 30年的發(fā)展， Python發(fā)布了多個版本，目前較新的版本是 Python 3.8，Python已經(jīng)滲透計算機科學與技術(shù)、人工智能、統(tǒng)計分析、科學計算可視化、圖像處理、大數(shù)據(jù)處理分析、搜索引擎、游戲動畫、網(wǎng)絡(luò)編程、數(shù)據(jù)庫編程等應(yīng)用領(lǐng)域。多年前，Python就已經(jīng)成為卡內(nèi)基 .梅隆大學、麻省理工學院、加州大學伯克利分校、哈佛大學等高校計算機專業(yè)或非計算機專業(yè)的程序設(shè)計入門教學語言，目前，國內(nèi)很多高校的多個專業(yè)陸續(xù)開設(shè)了 Python程序設(shè)計課程。
本書主要介紹 Python 程序設(shè)計的基本概念、基礎(chǔ)知識、基本方法以及 Python 程序的應(yīng)用開發(fā)。首先介紹 Python 的安裝和開發(fā)環(huán)境；隨后介紹 Python 的數(shù)據(jù)類型和基本運算，包括字符串、列表、元組、字典、集合等；然后講述程序控制結(jié)構(gòu)，包括順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)；接著介紹函數(shù)及其應(yīng)用；此后探討 Python 的類和對象，以及文件操作，講解 Python 程序的異常處理與程序調(diào)試方法；后介紹 Python在科學計算、可視化以及人工智能方面的應(yīng)用，從而發(fā)揮出 Python 的強大功能。
本書為第 2版，是對第 1版的修訂，主要是增加了第 10章Python綜合應(yīng)用，包括中文文本分詞、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、分類、聚類、回歸分析等應(yīng)用。全書共 10章，主要內(nèi)容組織如下：
第 1章緒論：主要介紹程序、程序設(shè)計以及程序設(shè)計語言的基本概念，概述 Python語言的發(fā)展和特點，介紹 Python程序的開發(fā)環(huán)境。
第 2章 Python基礎(chǔ)知識：通過一個簡單的例子介紹 Python程序的基本組成和編寫規(guī)范，講解 Python的變量、表達式、數(shù)據(jù)類型、基本運算、基本輸入 /輸出；介紹 Python內(nèi)建的函數(shù)使用方法以及 Python標準庫模塊、第三方庫模塊的導入方法及使用。
第 3章序列：主要介紹 Python中內(nèi)置的字符串、列表、元組、字典、集合等序列數(shù)據(jù)類型，介紹了序列元素的訪問方式以及使用內(nèi)置函數(shù)、對象的方法對序列對象操作的方法。
第 4章程序控制結(jié)構(gòu)：介紹 Python程序的控制結(jié)構(gòu)，包括順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)；講解 Python選擇結(jié)構(gòu)、 for循環(huán)與 while循環(huán)、帶 else子句的循環(huán)結(jié)構(gòu)、break和 continue語句，以及選擇結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)的綜合運用。

第 5章函數(shù)：主要介紹 Python自定義函數(shù)設(shè)計，包括函數(shù)的定義與調(diào)用、參數(shù)的傳遞與參數(shù)類型、變量的作用域、遞歸函數(shù)的使用以及匿名函數(shù)。
第 6章類與對象：介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計，講解面向?qū)ο蟮暮�義、類的基本概念、如何定義和使用類、類的屬性和方法、類的繼承機制、常用類及其相關(guān)內(nèi)建函數(shù)，并給出了類的應(yīng)用案例。
第 7章文件操作：主要介紹文件操作的相關(guān)知識，包括文件的基本概念、文件的打開與關(guān)閉、文件讀寫與定位操作以及目錄操作，并給出了文件操作的相關(guān)應(yīng)用案例。
第 8章異常處理與程序調(diào)試：介紹異常處理的基礎(chǔ)知識與程序調(diào)試方法，包括異常處理的基本概念、 Python自帶的異常類和自定義異常類、 Python中的異常處理、使用 IDLE調(diào)試程序。
第 9章科學計算與可視化：主要介紹如何利用 Python第三方庫進行科學計算與可視化的方法，以科學生態(tài)系統(tǒng) SciPy為例，介紹 Python語言中的常見工具包，包括 NumPy、Pandas、SciPy library、Matplotlib、Statistics等。本章的學習可以為后期科研和項目開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
第 10章 Python綜合應(yīng)用：介紹有關(guān)人工智能方面的基本概念及 Python人工智能應(yīng)用方面常用的函數(shù)庫，實現(xiàn)中文文本分詞、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、分類、聚類、回歸分析等應(yīng)用。本章的學習讓讀者掌握利用 Python第三方庫，解決文本處理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集以及人工智能分析數(shù)據(jù)等問題的初步能力。
本書體系完整，條理清晰，內(nèi)容由淺入深，實例豐富，提供 PPT課件，適合作為高等學校 Python程序設(shè)計課程的教材，也可作為 Python 程序開發(fā)人員的參考書。
本書由南京師范大學計算機與電子信息學院、人工智能學院 Python程序設(shè)計教學團隊的老師編寫，第 1章由吉根林編寫，第 2、3章由王必友編寫，第 4、5章由楊俊編寫，第 6、7章由陳燚編寫，第 8、9章由楊琬琪編寫，第 10章由所有編者共同編寫。全書由吉根林和王必友任主編，并負責統(tǒng)稿和定稿；楊俊、陳燚、楊琬琪、沈玲玲任副主編，并參與編寫大綱的討論。
由于編者水平有限，書中難免存在不妥和疏漏之處，敬請讀者批評指正。
編 者 2023年 1月