Python高级编程-计算机科学与技术丛书 pdf下载

Python简单易用，已经成为主流的编程语言之一。它提供了丰富的API和工具，无论是Windows、Mac还是Linux，均可轻松地跨平台运行Python。Python是面向对象的语言，可轻松实现集成封装、继承和多态的编程。Python不仅能完成基础编程，还可帮助解决如智能交通、生物信息、物理、建筑、地理信息、图像可视化、生命科学等领域复杂的数值计算问题。此外，在数字化时代，使用Python进行数据搜索与处理，将会越来越普遍。为便于读者高效学习Python编程理论与方法，本书涵盖以下读者关心的主题：

1. Python编程基础知识；

2. Python组合数据类型及使用；

3. Python函数及调用规则；

4. Python程序设计结构与算法；

5. 面向对象的程序设计方法；

6. 文件操作与异常处理；

7. Python的GUI设计；

8. Python绘图方法；

9. Python网络爬虫。

本书是一部系统讲述Python编程语言与编程方法的案例化教程。全书共分为9章：第1章为Python编程基础知识；第2章为组合数据类型及使用；第3章为函数及调用规则；第4章为程序设计；第5章为面向对象程序设计方法；第6章为文件操作与异常处理；第7章为Python的GUI设计；第8章为Python绘图方法；第9章为Python网络爬虫。每章都设置了大量应用案例跟踪指导。

为便于读者高效学习，快速掌握Python编程与操作技巧，本书共提供了320个应用案例及其运行结果，程序中的重点部分都给出注释，并附有完整的教学课件和源代码。

本书可作为高等学校Python程序设计相关课程教材，也可作为软件技术开发人员的自学参考用书。

姜增如 北京理工大学副教授，硕士生导师。目前任职于深圳北理莫斯科大学，主讲“Python程序设计”“MATLAB在自动控制理论中的应用”“C语言程序设计”“计算机网络基础”等课程。2018—2022年，出版专业教材六部，与企业合作科研项目两项，2022年指导广东省科技创新战略专项资金项目一项。

贾云得 北京理工大学教授，信息科学技术学院副院长

《Python高级编程》从方便读者学习的角度，深入浅出地讲解Python编程知识要点，并提供了320个应用案例帮助动手实践。这些案例全面展示了Python的语法、数据结构、设计模式等知识。这些知识从简单到复杂、从初级到高级，读者可边学习边演练，在实践中综合运用编程解决工程问题。本书不仅可作为高等院校的计算机语言的教材，也可作为讲授计算机语言教师的辅助教科书，书中应用案例的设计思路对于其他语言教学也具有借鉴作用。

魏翼飞 北京邮电大学教授，电子工程学院副院长

《Python高级编程》是一部系统论述Python编程语言与编程方法的案例化教程，书中融入了320个应用案例，并给出了完整的程序，还对重点程序给出了注释。本书配套提供教学课件与程序代码，不仅可作为大学生学习程序设计的教材，还是一部学习Python编程的自学参考书。

陆 耀 北京理工大学教授，智能感知与计算机技术团队负责人

《Python高级编程》将Python编程入门与实际应用融为一体，力求帮助读者快速培养程序设计能力。全书提供了320个应用案例，并配套提供完善的教学资源，是高等院校相关专业的优秀入门教材。

何 潇 清华大学教授，自动化系副主任

《Python高级编程》是一部实用的教科书，能帮助读者在短时间内掌握Python高级编程技巧，在学习编写程序的过程中体验软件开发的乐趣。该书不仅可作为计算机相关专业的程序设计类教材，也可用于指导学生参加创新竞赛活动。

第1章Python编程基础知识

1.1代码行书写格式

1.1.1格式缩进

1.1.2多行语句与空行

1.1.3Python赋值与注释语句

1.2Python输入/输出

1.2.1输入函数及应用案例

1.2.2输出函数及应用案例

1.3Python变量及其使用

1.3.1常量

1.3.2变量

1.4运算符与表达式

1.4.1算术运算符及使用

1.4.2关系运算符及使用

1.4.3逻辑运算符及使用

1.4.4复合赋值运算符及使用

1.4.5位运算符及使用

1.4.6字符串运算符及使用

1.4.7成员运算符及使用

1.4.8身份运算符及使用

1.4.9运算符的优先级

1.5Python标准数据类型及基本使用

1.5.1数值类型及基本使用

1.5.2字符串类型及基本使用

1.5.3列表类型及基本使用

1.5.4元组类型及基本使用

1.5.5字典类型及基本使用

1.5.6集合类型及基本使用

1.6Python模块

1.6.1Python内置模块

1.6.2Python导入模块的方法

1.6.3第三方模块和自定义模块

第2章组合数据类型及使用

2.1数值类型及使用

2.1.1常用数学函数

2.1.2数学函数应用案例

2.1.3三角函数及应用案例

2.1.4随机函数及应用案例

2.2字符串类型及使用

2.2.1常规字符串函数及应用案例

2.2.2字符串判断函数及应用案例

2.3列表类型及使用

2.3.1列表操作

2.3.2列表函数及应用案例

2.3.3列表方法及应用案例

2.4元组类型及使用

2.4.1元组操作及应用案例

2.4.2元组函数及应用案例

2.5Python字典类型及使用

2.5.1字典函数及应用案例

2.5.2字典方法及应用案例

2.6集合类型及使用

2.6.1集合操作及应用案例

2.6.2集合函数及应用案例

第3章函数及调用规则

3.1转换函数及使用

3.1.1ASCII码、进制转换函数及应用案例

3.1.2类型转换函数及应用案例

3.2其他函数及使用

3.2.1split()函数的使用

3.2.2map()函数的使用

3.2.3split()与map()函数联合使用

3.3时间和日期函数及使用

3.3.1datetime模块函数及应用案例

3.3.2time模块函数

3.3.3calendar模块函数及应用案例

3.4匿名函数

3.4.1lambda函数的使用规则

3.4.2lambda函数的应用案例

3.5函数调用

3.5.1自定义函数

3.5.2函数调用及应用案例

3.5.3函数传递及应用案例

3.5.4函数参数、返回值及应用案例

3.6嵌套函数

3.6.1嵌套定义

3.6.2嵌套调用及案例

3.7递归函数

3.8局部变量与全局变量

3.8.1局部变量及应用案例

3.8.2全局变量及应用案例

3.8.3命名空间的作用域及应用案例

3.9globals()函数与locals()函数

3.9.1globals()函数及应用案例

3.9.2locals()函数及应用案例

第4章程序设计

4.1程序算法及描述

4.1.1算法

4.1.2程序算法流程图

4.1.3算法流程图应用案例

4.2顺序结构

4.3选择结构

4.3.1if...else结构的使用

4.3.2if...else结构应用案例

4.3.3if...elif...else结构的嵌套

4.3.4if...elif...else结构应用案例

4.3.5match...case结构及应用案例

4.4简单循环结构

4.4.1while循环的使用

4.4.2while循环应用案例

4.4.3while...else循环结构及应用案例

4.4.4for循环及应用案例

4.4.5for...else循环结构及应用案例

4.4.6break、continue与pass语句及应用案例

4.5嵌套循环结构

4.5.1嵌套循环结构的使用

4.5.2嵌套循环应用案例

4.6自定义函数中的循环应用案例

4.7递归应用案例

第5章面向对象程序设计方法

5.1面向对象程序设计技术

5.1.1面向对象描述及应用案例

5.1.2面向对象特征

5.2类的概念及基本使用

5.2.1类的描述

5.2.2类和对象的区别

5.2.3对象属性、类方法、类变量及应用案例

5.2.4类的定义及应用案例

5.3类的方法及调用方式

5.3.1实例化方法调用及应用案例

5.3.2静态方法调用及应用案例

5.3.3类方法调用及应用案例

5.3.4类变量及应用案例

5.3.5使用self参数维护对象状态及应用案例

5.3.6__del__(self)与__str__(self)结构应用案例

5.4类调用案例

5.5类的封装、继承和多态

5.5.1封装及应用案例

5.5.2继承及应用案例

5.5.3多重继承及应用案例

5.5.4多态及应用案例

第6章文件操作与异常处理

6.1文件操作

6.1.1打开文件

6.1.2文件操作函数、方法及应用案例

6.2异常处理机制

6.2.1异常处理

6.2.2异常处理结构及应用案例

6.3Python的包

6.3.1包的含义

6.3.2包的导入及应用案例

6.3.3main函数的作用及应用案例

第7章Python的GUI设计

7.1图形化界面设计的基本理解

7.1.1图形化界面的特点

7.1.2图形用户界面设计原则

7.2常用组件及属性

7.2.1常用组件

7.2.2组件标准属性

7.2.3tkinter编程

7.2.4对象调用及设置

7.3tkinter布局方式

7.3.1简单布局及应用案例

7.3.2表格布局及应用案例

7.3.3绝对位置布局及应用案例

7.4组件的使用

7.4.1标签组件及应用案例

7.4.2编辑和输入文本框组件及应用案例

7.4.3按钮组件及应用案例

7.4.4单选按钮组件及应用案例

7.4.5复选框组件及应用案例

7.4.6框架组件及应用案例

7.4.7列表框组件及应用案例

7.4.8组合框组件及应用案例

7.4.9滑块组件及应用案例

7.4.10载入图片应用案例

7.5菜单及对话框的使用

7.5.1创建菜单的方法

7.5.2主菜单及应用案例

7.5.3子窗体及应用案例

7.5.4消息对话框及应用案例

7.5.5人机交互、文件、颜色对话框及应用案例

7.6事件的使用

7.6.1事件的描述

7.6.2事件应用案例

第8章Python绘图方法

8.1使用tkinter模块绘图

8.1.1图形绘制步骤

8.1.2tkinter绘图应用案例

8.2使用turtle模块绘图

8.2.1turtle模块的使用

8.2.2海龟绘图

8.2.3海龟绘图应用案例

8.3使用matplotlib模块绘图

8.3.1matplotlib模块的安装

8.3.2matplotlib模块的使用

8.3.3matplotlib绘图应用案例

8.4动画设计

8.4.1动画函数与事件

8.4.2动画应用案例

第9章Python网络爬虫

9.1爬虫的概念

9.1.1浏览网页的过程

9.1.2常用爬虫模块

9.2requests模块加载及使用

9.2.1加载requests模块

9.2.2requests模块方法和属性

9.2.3requests模块应用案例

9.3爬虫架构及使用

9.3.1网络爬虫主要框架

9.3.2爬虫应用案例

9.4Scrapy框架的使用

9.4.1Scrapy创建爬虫与工作流程

9.4.2Scrapy安装与应用案例

参考文献

在以计算机为主导，大数据分析、人工智能广泛应用的今天，Python语言凭借其语法简洁、易读、可扩展性强等特点备受青睐，已经成为主流的编程语言，许多大学、中学都开设了Python语言相关课程。本书主要介绍了Python基础编程方法和高级编程技巧，在内容上，不仅涵盖了结构化编程方法、面向对象程序设计、用户界面设计等内容，还包含Python语言的高级绘图、动画设计和网络爬虫的程序设计方法。本书共设计了320个应用案例，贯穿全书各章，充分体现了案例教学的特色。书中对每个案例的重点部分都做了分析与注释，提高了程序的易读性。

本书属于实用而系统的教科书，力图帮助读者在最短的时间内掌握Python语言高级编程技巧，并且能在学习编写程序的过程中体验软件开发带来的乐趣。本书不仅可作为高等学校计算机或非计算机专业的教材，也可指导学生参加大学生创新项目。本书与国内外同类图书相比，在案例设计上融入了编者多年的教学经验，从使学生容易上手的角度出发，深入浅出地讲解编程知识点，并通过案例融会贯通。通过学习Python语言的数据结构、语法、设计模式，从简单到复杂，从初级到高级，学生可边学边练习，在实践中综合运用编程解决工程问题，发挥启迪作用。

本书获得深圳北理莫斯科大学教材资助。

本书凝聚了编者多年的理论与实践教学经验，但由于时间有限，书中难免存在疏漏之处，敬请读者批评指正。

姜增如2022年8月于深圳北理莫斯科大学