前言
随
着信息技术的飞速发展，Python作为一种简洁、优雅且功能强大的编程语言，逐渐成为编程行业的热门选择。它广泛应用于数据科学计算、软件开发、云计算、人工智能等领域，完成数据分析与可视化、Web编程、机器学习等任务。它拥有最大的Python程序设计开放社区，该社区提供了极其丰富的开源函数库，吸引不同行业的编程爱好者以一门简单易学的语言开启通过程序设计解决实际问题的美好体验。
本书主要内容
本书可视为一本以问题为导向、以案例为驱动的书籍，非常适合程序设计初学者。本书的目的是为读者提供一个全面、系统且实用的Python程序设计实验指导助手。通过实验，读者不仅能够巩固和深化对Python基本语法的理解，还将学会运用Python程序设计解决实际问题的方法。同时，本书还配有进阶性的实训案例，旨在培养读者的创新能力和团队协作精神，为未来的职业发展打下坚实的基础。
全书分为两部分，共有21章。
第一部分为基础实验篇，包括第1~15章。第1章为Python程序开发环境和程序结构，包括Python语言开发环境的安装与配置、掌握IDLE的使用方法、初识turtle库。第2章为运算符与表达式，包括Python语言基本语法元素、基本数据类型、理解变量与常量、Python表达式的应用。第3章为字符串操作与格式化，包括字符串的编码、索引方式、字符串的基本操作、字符串格式化输出的方法和基本数据类型的运算操作。第4章为选择结构，包括if语句的单分支结构、if语句的双分支结构、if语句的多分支结构。第5章为循环结构，包括for语句的遍历循环结构、while语句的无限循环结构、循环保留字continue和break的区别、程序的tryexcept异常处理方法。第6章为控制结构综合实验，包括random库的用法、分支语句的常用嵌套结构、循环语句的常用嵌套结构。第7章为函数定义与调用，包括函数的定义和调用、形参与实参和函数返回值概念、变量的作用域概念、Lambda 函数的概念和特点。第8章为递归函数，包括递归函数的定义和使用方法、经典递归算法思想。第9章为列表及元组的使用，包括列表概念及列表的使用、列表的专用操作方法、元组与列表的区别。第10章为字典及集合的使用，包括字典和集合的概念、分支语句的常用嵌套结构、循环语句的常用嵌套结构。第11章为组合数据类型综合实验，包括元组、列表与字典的系列操作函数及相关方法、3类基本组合数据类型、字典概念及使用、组合数据结构进行文本词频统计、第三方库jieba。第12章为文件和数据格式化，包括文件的打开、关闭和读写，数据组织的维，CSV格式数据文件操作方法，PIL、jieba、WordCloud等第三方库的使用方法。第13章为程序设计综合实验，包括字典、列表的应用、函数参数传递的高级用法、文件操作、模块化编程思想的训练。第14章为科学计算与可视化库，包括用NumPy和Matplotlib库进行简单的数据分析与可视化。第15章为网络爬虫，包括Requests库获取静态网页的基本方法、Beautiful Soup提取静态网页信息的主要技术。
第二部分为实训案例篇，包括第16~21章，每章为一个案例。第16章为海洋经纬距离计算，第17章为连云港海域海水深度、温度分布数据图绘制，第18章为连云港旅游线路图绘制，第19章为港口物流记录管理，第20章为股票K线和均线绘制，第21章为中药配方可视化展示。每章包括案例简介、相关知识、案例设计、案例结语等内容。
本书特色
(1) 问题驱动，由浅入深。
本书通过问题分析，由浅入深、循序渐进地对Python程序设计的核心知识进行讲解与探究，为读者理解程序设计思想提供便利和支持。
(2) 实验巩固，案例深化。
本书通过基础实验巩固核心知识点，每个实验都配有知识点的讲解与总结，面向不同专业精心编写实训案例，发挥程序设计在各个专业发展中的助力作用。
(3) 风格简洁，使用方便。
本书风格简洁明快，对于非重点的内容不作长篇论述，以便读者在学习过程中明确内容之间的逻辑关系，更好地掌握核心知识。
配套资源
为便于教与学，本书配有源代码、教学课件、教学大纲、教案、教学进度表、案例素材、习题题库、期末试卷及答案。
(1) 获取源代码和案例素材方式： 先刮开并用手机版微信App扫描本书封底的文泉云盘防盗码，授权后再扫描下方二维码，即可获取。
源代码和案例素材
全书网址
彩色图片
(2) 其他配套资源可以扫描本书封底的“书圈”二维码，关注后回复本书书号，即可下载。
读者对象
本书实例丰富，可作为高等学校相关专业Python程序设计课程的教材或教学参考书，适合从事高等教育的专任教师、高等学校的在读学生及相关领域的广大科研人员阅读。
在编写本书的过程中，作者参考了诸多资料，在此对其作者表示衷心的感谢。限于个人水平，书中难免存在疏漏之处，欢迎广大读者批评指正。
作者2025年3月
