前 言
Python是由Guido van Rossum于1991年推出的第一個(gè)公開(kāi)發(fā)行版本，迅速得到了各行業(yè)人士的青睞。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，已經(jīng)滲透到統(tǒng)計(jì)分析、移動(dòng)終端開(kāi)發(fā)、科學(xué)計(jì)算可視化、系統(tǒng)安全、逆向工程、軟件測(cè)試與軟件分析、圖形圖像處理、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、游戲設(shè)計(jì)與策劃、網(wǎng)站開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)爬取與大數(shù)據(jù)處理、密碼學(xué)、系統(tǒng)運(yùn)維、音樂(lè)編程、影視特效制作、計(jì)算機(jī)輔助教育、醫(yī)藥輔助設(shè)計(jì)、天文信息處理、化學(xué)與生物信息處理、神經(jīng)科學(xué)與心理學(xué)、自然語(yǔ)言處理、電子電路設(shè)計(jì)、電子取證、樹(shù)莓派等幾乎所有專業(yè)和領(lǐng)域，在黑客領(lǐng)域更是多年來(lái)一直擁有霸主地位。與此同時(shí)，Python語(yǔ)言在各大編程語(yǔ)言排行榜上的位次也是逐年上升，被TIOBE網(wǎng)站評(píng)為2010年年度語(yǔ)言；在IEEESpectrum 2017編程語(yǔ)言排行榜上則名列榜首，排在了第一位。
Python是一門免費(fèi)、開(kāi)源、跨平臺(tái)的高級(jí)動(dòng)態(tài)編程語(yǔ)言，支持命令式編程、函數(shù)式編程，完全支持面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)，擁有大量功能強(qiáng)大的內(nèi)置對(duì)象、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，以及涉及各行業(yè)領(lǐng)域的擴(kuò)展庫(kù)，使得各領(lǐng)域的工程師、科研人員、策劃人員和管理人員能夠快速實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證自己的思路、創(chuàng)意或者推測(cè)，還有更多人喜歡用Python寫(xiě)個(gè)小腳本來(lái)完成自己工作中的一些小任務(wù)。在有些編程語(yǔ)言中需要編寫(xiě)大量代碼才能實(shí)現(xiàn)的功能，在Python中只需要幾行代碼，大幅度減少了代碼量，更加容易維護(hù)。Python用戶只需要把主要精力放在業(yè)務(wù)邏輯的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)上，在開(kāi)發(fā)速度和運(yùn)行效率之間達(dá)到了完美的平衡，其精妙之處令人擊節(jié)贊嘆。
一個(gè)好的Python程序不僅是正確的，更是簡(jiǎn)潔的、直觀的、漂亮的、優(yōu)雅的、方便人們閱讀的，整個(gè)代碼處處體現(xiàn)著美，讓人賞心悅目。Python代碼對(duì)布局要求非常嚴(yán)格，尤其是使用縮進(jìn)來(lái)體現(xiàn)代碼的邏輯關(guān)系，這一點(diǎn)硬性要求非常有利于學(xué)習(xí)者和程序員養(yǎng)成一個(gè)良好的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧?xí)慣。除了能夠快速解決問(wèn)題之外，代碼布局要求嚴(yán)格也是Python被廣泛選作教學(xué)語(yǔ)言的重要原因。
早在多年前Python就已經(jīng)成為卡耐基梅隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)伯克利分校、哈佛大學(xué)、多倫多大學(xué)等國(guó)外很多大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)或非計(jì)算機(jī)專業(yè)的程序設(shè)計(jì)入門教學(xué)語(yǔ)言。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)有幾百所高等院校的多個(gè)專業(yè)陸續(xù)開(kāi)設(shè)了Python程序設(shè)計(jì)有關(guān)課程，并且這個(gè)數(shù)量還在持續(xù)快速增加。目前來(lái)看，選擇使用Python作為程序設(shè)計(jì)入門教學(xué)語(yǔ)言或者作為各專業(yè)擴(kuò)展課程，無(wú)疑是一個(gè)非常明智的選擇。
內(nèi)容組織與閱讀建議
本書(shū)共15章，主要包括Python編程基礎(chǔ)（1～11章）和Python開(kāi)發(fā)應(yīng)用（12～15章）兩部分內(nèi)容，編程基礎(chǔ)部分通過(guò)眾多案例對(duì)Python程序設(shè)計(jì)的概念加以解釋，開(kāi)發(fā)應(yīng)用部分介紹了tkinter編程、網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化4個(gè)方面的Python核心應(yīng)用。全部代碼適用于Python 3.5、Python 3.6以及更高版本。
第1章 概述。簡(jiǎn)單介紹Python語(yǔ)言與版本、編程規(guī)范，擴(kuò)展庫(kù)安裝方法，以及標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)對(duì)象與擴(kuò)展庫(kù)對(duì)象的導(dǎo)入與使用。
第2章 內(nèi)置對(duì)象運(yùn)算符、表達(dá)式、關(guān)鍵字。講解Python常用內(nèi)置對(duì)象、運(yùn)算符與表達(dá)式、常用內(nèi)置函數(shù)和Python關(guān)鍵字。
第3章 Python序列結(jié)構(gòu)。講解列表、列表推導(dǎo)式、切片操作，元組與生成器表達(dá)式，字典，集合和序列解包。
第4章 選擇結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)。講解條件表達(dá)式的常見(jiàn)形式，單分支、雙分支、多分支選擇結(jié)構(gòu)以及嵌套的選擇結(jié)構(gòu)，for循環(huán)與while循環(huán)，break與continue語(yǔ)句。
第5章 函數(shù)。講解函數(shù)定義與調(diào)用語(yǔ)法，不同類型的函數(shù)參數(shù)，參數(shù)傳遞的序列解包，變量作用域，lambda表達(dá)式，生成器函數(shù)。
第6章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)。講解類的定義與使用，數(shù)據(jù)成員與成員方法、屬性，繼承，特殊方法與運(yùn)算符重載。
第7章 字符串。講解字符串編碼格式，轉(zhuǎn)義字符與原始字符串，字符串格式化的不同形式，字符串常用方法與操作，字符串常量，以及擴(kuò)展庫(kù)jieba和pypinyin的用法等。
第8章 正則表達(dá)式。講解正則表達(dá)式語(yǔ)法，正則表達(dá)式模塊re的用法和match對(duì)象等。
第9章 文件內(nèi)容操作。講解文件操作基本知識(shí)，文本文件內(nèi)容操作方法，常用的二進(jìn)制文件讀寫(xiě)模塊，以及Excel、Word等常見(jiàn)類型文件的操作。
第10章 文件與文件夾操作。講解os、os.path與shutil這3個(gè)模塊的用法，以及遞歸遍歷并處理文件夾的原理。
第11章 異常處理結(jié)構(gòu)。介紹異常的常見(jiàn)表現(xiàn)形式，常用異常處理結(jié)構(gòu)，以及斷言語(yǔ)句與上下文管理語(yǔ)句。
第12章 tkinter編程案例。通過(guò)模擬用戶登錄、選擇類組件應(yīng)用、簡(jiǎn)單畫(huà)圖程序、電子時(shí)鐘、屏幕顏色選擇器、抽獎(jiǎng)式提問(wèn)程序、簡(jiǎn)易計(jì)算器程序、定時(shí)自動(dòng)關(guān)閉的窗口等案例演示Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)tkinter的用法。
第13章 網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)入門與應(yīng)用。介紹HTML和JavaScript基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)urllib以及擴(kuò)展庫(kù)scrapy、BeautifulSoup4、requests和selenium在網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
第14章 Python數(shù)據(jù)分析與處理。講解使用pandas庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的基本操作，數(shù)據(jù)分析案例與pandas的應(yīng)用。
第15章 數(shù)據(jù)可視化。介紹使用Python擴(kuò)展庫(kù)matplotlib進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化相關(guān)的技術(shù)，包括折線圖、散點(diǎn)圖、餅狀圖、柱狀圖和雷達(dá)圖的繪制，以及坐標(biāo)軸、圖例等設(shè)置。
本書(shū)適用讀者
本書(shū)可以作為（但不限于）：
? 非計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生、本科、�？瞥绦蛟O(shè)計(jì)課程教材。
? 計(jì)算機(jī)專業(yè)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教材。
? Python愛(ài)好者自學(xué)用書(shū)。
配套資源
本書(shū)為選用教材的老師提供教學(xué)PPT、源碼、大綱、教案、習(xí)題答案等全套教學(xué)資源，可通過(guò)微信公眾號(hào)Python小屋獲取，或發(fā)送郵件至dongfuguo2005@126.com與作者聯(lián)系獲��；也可通過(guò)機(jī)械工業(yè)出版社相應(yīng)渠道獲�。ㄒ�(jiàn)版權(quán)頁(yè)內(nèi)容簡(jiǎn)介）。
致謝
首先感謝父母的養(yǎng)育之恩，在當(dāng)年那么艱苦的條件下還堅(jiān)決支持我讀書(shū)，沒(méi)有讓我像其他同齡的孩子一樣輟學(xué)。感謝姐姐、姐夫多年來(lái)對(duì)我的愛(ài)護(hù)以及在老家對(duì)父母的照顧，感謝善良的弟弟、弟媳在老家對(duì)父母的照顧。當(dāng)然，最應(yīng)該感謝的是妻子和孩子對(duì)我這個(gè)工作狂人的理解和體諒。
感謝每一位讀者，感謝您在茫茫書(shū)海中選擇了本書(shū)，衷心祝愿您能夠從本書(shū)中受益，學(xué)到真正需要的知識(shí)。同時(shí)也期待每一位讀者的熱心反饋，隨時(shí)歡迎您指出書(shū)中的不足，并通過(guò)微信公眾號(hào)Python小屋或電子郵箱dongfuguo2005@126.com與作者溝通和交流。

董付國(guó) 于山東煙臺(tái)
2018年3月