前 言 初学程序设计的人往往会觉得学习程序设计具有一定的挑战性，部分原因可能在于学习程序设计的方法不得当。做任何事都有一定的方法，如果遵循一定的方法，事情做起来就容易得多，否则会增加完成任务的困难，或者根本进行不下去。学习编写程序也一样。 编写程序是要让计算机帮助人们完成一定的任务。进行程序设计需要遵循一定的步骤：首先，确定解决一个特定计算任务的思想方法；其次，确定如何将这种方法分解为一系列执行步骤，也就是设计算法；最后，用某种程序设计语言将算法转换成计算机能够执行的代码，即编码。我们不妨把这种程序设计方法称为三步法，其中前两步最关键，最后一步相对简单。因此，作者认为，学习程序设计应该把重点放在如何描述解决问题的方法上，特别是用算法的形式表述出来，而不是放在程序设计语言上。 著名计算机科学家沃斯曾提出：“算法+数据结构=程序”。算法的功能是将输入数据转化为输出数据。设计算法时首先需要明确输入数据和输出数据各是什么以及如何表示，然后设计实现输入数据到输出数据转换的一系列步骤。所以，结合程序设计语言，熟悉各种数据的表示和基本操作，掌握数据的组织方法，对于设计算法也尤为重要。在此基础上，初学者如能遵循三步法，编写程序便不难了。 本书的特点在于采用三步法讲解程序设计，关注重点在数据结构和算法，掌握了这两者，便基本掌握了程序设计。 近几年来，Python凭借简单易学以及使用广泛的特点成为许多高校非计算机专业程序设计入门课程的首选语言。为此，本书选择利用Python程序设计语言介绍程序设计，全书涵盖了程序设计基本知识。第1章介绍算法和数据的概念以及算法的伪代码表示；第2章介绍Python提供的常用数据类型，包括特定类型数据的表示和基本操作；第3章介绍Python的程序结构和各种语句；第4章介绍自定义函数；第5章介绍程序的调试与测试；第6章介绍递归函数；第7章介绍文件和异常处理；第8章介绍算法的性能；第9章介绍常用数据处理包。 本书讲解计算机程序设计的入门内容，面向初学者，不需要读者具有程序设计基础。本书可作为大中专院校非计算机专业程序设计入门课程教材，也可作为程序设计爱好者的自学教材。 作者在编写本书的过程中得到了清华大学出版社白立军老师的大力协助，在此表示感谢！杨永红老师以及韦媛馨、张钺奇和周宇三位同学阅读了书稿，给出了很好的修改建议，在此一并表示感谢！ 限于作者的水平，书中可能有错误和疏漏，敬请读者不吝指正。 作 者 2021年4月于中山大学东校园

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