前言

在当今以计算机技术为主导、大数据分析和人工智能广泛普及的时代，Python语言凭借其语法简洁、易读性强、可扩展性强等特点备受青睐，已成为主流的编程语言之一，被众多大学和中学纳入相关课程体系。本书在系统阐述Python高级编程的核心范式与工程实践基础上，将人工智能编程技术作为现代软件工程能力的重要综合应用加以引入。内容方面，不仅涵盖结构化编程方法、面向对象程序设计、Python高级绘图、动画设计、用户界面设计等传统主题，还深入介绍了网络爬虫的开发方法以及人工智能编程相关内容。全书共设计了近350多个典型应用案例，贯穿各章节，充分体现了案例教学的特点。书中对每个案例的关键代码进行了详细分析与注释，有效提升了程序的可读性。

特别值得一提的是，本次改版新增的第10章“Python与人工智能编程”，以AI应用开发为主线，从使用NumPy/Pandas进行大规模数据处理入手，贯通从模型调用、参数调优到完整实现的全链路实践。该部分不仅系统讲解了Scikitlearn、PyTorch、TensorFlow/Keras等主流框架的应用方法，还通过分类、回归等经典问题的渐进式案例，引导读者掌握如何运用Python高级特性与软件工程方法，构建可扩展、可维护的智能系统架构，帮助读者理解机器学习与深度学习在解决复杂实际问题中的设计思想与工程价值。

本书定位为一本实用而系统的教程，致力于帮助读者在较短时间内掌握Python语言的高级编程技巧，并在学习过程中感受软件开发的乐趣。本书既可作为高等学校计算机及相关专业的教材，也可用于指导学生开展大学生创新实践项目。在编写过程中，编者结合自身多年教学经验，汲取国内外同类图书的优点，从初学者的视角出发，由Python基础数据结构、语法、设计模式逐步延伸至AI编程框架，通过深入浅出的讲解与大量案例辅助，帮助读者融会贯通。读者能使用案例边学边练，在实践中综合运用所学编程技能解决工程问题，从而实现知识的内化与能力的提升。

本书获得深圳北理莫斯科大学教材出版资助。

姜增如

2026年5月于深圳北理莫斯科大学