目录
第1章计算思维与Python编程1
1.1什么是计算思维 1
1.1.1计算思维的定义1
1.1.2计算思维的四大核心要素2
1.1.3计算思维在现代社会的重要性5
1.2用计算思维解决问题6
1.2.1计算思维的问题求解流程7
1.2.2综合示例: 规划周末旅行8
1.2.3从问题到算法9
1.2.4算法的基本特性11
1.3计算思维与编程语言12
1.3.1编程语言: 计算思维的表达工具12
1.3.2Python语言简介14
1.3.3用Python体现计算思维16
1.3.4学习Python的意义18
1.4如何培养计算思维20
1.4.1计算思维的培养方法20
1.4.2学习建议22
1.5本章小结23
1.6习题24
第2章Python基础25
2.1Python语言概述25
2.2Python的安装与使用27
2.2.1Python 版本选择27
2.2.2Python 运行环境介绍28
2.2.3扩展库的安装和使用34
2.2.4第一个 Python 程序36
2.3Python程序设计基础38
2.3.1变量与数据类型38
2.3.2运算符与表达式41
2.3.3Python 程序的构成44
2.3.4代码规范与缩进45
2.4基本输入输出47
2.4.1输入函数 47
2.4.2输出函数 50
2.4.3综合示例: 设计交互式成绩计算器54
2.4.4常见问题与解决方案56
2.5本章小结57
2.6习题57
第3章程序控制结构59
3.1选择结构60
3.1.1单分支选择结构60
3.1.2双分支选择结构 61
3.1.3多分支选择结构 62
3.1.4嵌套选择结构63
3.1.5条件表达式64
3.1.6选择结构的常见错误64
3.2循环结构65
3.2.1while循环: 基于条件的重复执行65
3.2.2for循环: 基于序列的遍历执行66
3.2.3循环控制语句: break与continue68
3.2.4嵌套循环: 循环内部包含循环70
3.2.5循环结构的常见错误71
3.3本章小结72
3.4习题73
第4章Python数据结构76
4.1列表: 有序可修改的数据集77
4.1.1列表的定义与特点77
4.1.2列表的创建方法78
4.1.3列表的访问: 索引与切片80
4.1.4列表的常用操作: 添加、删除与查找81
4.1.5列表的常用方法83
4.1.6列表的遍历85
4.1.7综合示例: 学生成绩管理系统86
4.1.8列表的常见错误与注意事项87
4.2元组: 有序不可变的数据集88
4.2.1元组的定义与特点88
4.2.2元组的创建方法89
4.2.3元组的访问: 索引与切片91
4.2.4元组的常用方法与操作92
4.2.5元组的应用场景93
4.2.6元组与列表的核心差异对比95
4.2.7元组的常见错误与注意事项96
4.3字典: 键值映射的结构化数据集97
4.3.1字典的定义与核心特点97
4.3.2字典的创建方法98
4.3.3字典的访问与修改100
4.3.4字典的常用方法102
4.3.5字典的遍历104
4.3.6综合示例: 商品库存管理系统105
4.3.7字典的常见错误与注意事项108
4.4集合: 无序不重复的数据集109
4.4.1集合的定义与核心特点109
4.4.2集合的创建方法110
4.4.3集合的基本操作: 添加与删除111
4.4.4集合的核心优势: 数学运算112
4.4.5集合的遍历与常用函数114
4.4.6综合示例: 集合的典型应用场景115
4.4.7常见错误与注意事项117
4.4.8集合与其他数据结构的对比与选择117
4.5字符串: 不可变的字符序列118
4.5.1字符串的定义与核心特点118
4.5.2字符串的创建方法119
4.5.3字符串的访问: 索引与切片120
4.5.4字符串的常用基础操作121
4.5.5字符串的常用方法122
4.5.6字符串格式化126
4.5.7综合示例: 用户注册信息验证系统127
4.5.8常见错误与注意事项129
4.6本章小结129
4.7习题130
第5章函数132
5.1函数的基本概念133
5.1.1什么是函数133
5.1.2为什么需要函数133
5.1.3函数的定义与调用134
5.2函数的参数136
5.2.1位置参数136
5.2.2默认参数137
5.2.3关键字参数139
5.2.4可变参数140
5.3函数的返回值144
5.3.1return语句144
5.3.2返回多个值146
5.3.3无返回值的函数148
5.4变量的作用域151
5.4.1局部变量与全局变量152
5.4.2global和nonlocal关键字154
5.5lambda表达式160
5.5.1lambda表达式的语法160
5.5.2lambda表达式的应用场景162
5.6Python模块化程序设计167
5.6.1模块的概念168
5.6.2创建和使用模块168
5.6.3模块的搜索路径171
5.6.4常用的内置模块171
5.6.5综合示例: 学生管理系统181
5.7本章小结186
5.8习题186
第6章文件操作190
6.1文件对象与上下文管理器190
6.1.1文件对象的概念191
6.1.2open()函数191
6.1.3文件对象的基本方法192
6.1.4文件对象的资源管理问题193
6.1.5上下文管理器与with语句194
6.1.6文件对象的迭代特性195
6.1.7文件对象的属性196
6.2文本文件的读写操作196
6.2.1文本文件的特点197
6.2.2文本文件的读取操作197
6.2.3文本文件的写入操作199
6.2.4文本文件的常见应用场景200
6.2.5文本文件操作的注意事项203
6.3读写二进制文件204
6.3.1二进制文件与文本文件的区别205
6.3.2二进制文件的打开模式205
6.3.3使用pickle模块读写Python对象206
6.3.4使用json模块读写数据209
6.3.5pickle与JSON的选择212
6.4目录操作214
6.4.1目录操作的重要性214
6.4.2获取和改变当前工作目录215
6.4.3创建和删除目录216
6.4.4检查路径和获取信息217
6.4.5遍历目录219
6.5本章小结220
6.6习题221
第7章面向对象程序设计225
7.1类的定义与使用226
7.1.1面向对象编程的基本概念226
7.1.2Python中类的定义语法226
7.1.3对象的创建227
7.1.4类的基本结构227
7.2类的属性和方法228
7.2.1属性的概念和分类228
7.2.2实例属性228
7.2.3类属性230
7.2.4实例方法231
7.2.5类方法和静态方法233
7.2.6综合示例: 学生成绩管理类235
7.3类的继承236
7.3.1继承的基本概念236
7.3.2基本继承语法237
7.3.3属性继承239
7.3.4多层继承240
7.3.5多重继承241
7.3.6isinstance()和issubclass()函数242
7.3.7综合示例: 员工管理系统243
7.4变量的访问控制244
7.4.1访问控制的基本概念244
7.4.2Python中的访问控制约定245
7.4.3Property装饰器247
7.4.4访问控制的最佳实践248
7.4.5封装的实际应用250
7.4.6综合示例: 图书管理类251
7.5类的特殊方法252
7.5.1特殊方法的概念252
7.5.2对象创建和销毁相关方法253
7.5.3字符串表示相关方法254
7.5.4比较运算相关方法255
7.5.5算术运算相关方法255
7.5.6容器类型相关方法256
7.5.7综合示例: 银行账户类257
7.6本章小结258
7.7习题259
第8章GUI应用开发260
8.1Tkinter基础与窗口组件261
8.1.1Tkinter概述261
8.1.2主窗口的创建与配置261
8.1.3常用基础组件262
8.1.4组件布局管理267
8.1.5综合应用案例271
8.2常用控件与事件处理273
8.2.1文本组件273
8.2.2选择组件276
8.2.3事件绑定机制281
8.2.4回调函数的编写283
8.3高级组件与对话框287
8.3.1菜单组件287
8.3.2框架组件291
8.3.3标准对话框294
8.3.4Canvas画布基础297
8.4综合案例开发300
8.4.1系统需求分析300
8.4.2系统实现301
8.4.3系统功能说明309
8.5本章小结310
8.6习题311
第9章数据库编程312
9.1数据库基础与SQLite简介313
9.1.1什么是数据库与数据库管理系统313
9.1.2关系数据库基本概念314
9.1.3SQL语言简介316
9.1.4为什么选择SQLite318
9.1.5SQLite的基本使用319
9.2Python的数据库接口与sqlite3模块321
9.2.1Python DBAPI简介321
9.2.2sqlite3模块的主要函数和方法322
9.2.3创建数据库与表的示例325
9.2.4插入、查询、更新、删除操作的基本流程327
9.2.5综合示例: 创建学生信息表并插入数据329
9.3查询与结果处理331
9.3.1fetchone()和fetchall()的使用331
9.3.2遍历查询结果334
9.3.3使用参数化查询防止SQL注入336
9.3.4综合示例: 按条件查询学生成绩339
9.4本章小结342
9.5习题343
