Python語言由Guido van Rossum于1991年推出了第一個公開發(fā)行版本，之后迅速得到了各行業(yè)人士的青睞。經(jīng)過30多年的發(fā)展，Python語言已經(jīng)滲透到統(tǒng)計分析、移動終端開發(fā)、科學計算可視化、系統(tǒng)安全、逆向工程、軟件測試與軟件分析、圖形圖像處理、人工智能、機器學習、深度學習等幾乎所有專業(yè)和領(lǐng)域。與此同時，Python語言在各大編程語言排行榜上的位次也是逐年上升的，被TIOBE網(wǎng)站評為2007、2010、2018、2020、2021年年度語言；在IEEE Spectrum編程語言排行榜上自2017年開始每年都名列榜首。
Python是一門免費、開源、跨平臺的高級動態(tài)編程語言，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，擁有大量功能強大的內(nèi)置對象、標準庫，以及涉及各行業(yè)領(lǐng)域的擴展庫，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現(xiàn)和驗證自己的思路、創(chuàng)意或者推測，還有更多人喜歡用Python編寫腳本來完成工作中的一些小任務(wù)。在有些編程語言中需要編寫大量代碼才能實現(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。Python用戶只需要把主要精力放在業(yè)務(wù)邏輯的設(shè)計與實現(xiàn)上，在開發(fā)速度和運行效率之間達到了完美的平衡，其精妙之處令人擊節(jié)贊嘆。
一個好的Python程序不僅是正確的，更應(yīng)該是簡潔、直觀、漂亮、優(yōu)雅、方便人們閱讀的，整個代碼處處體現(xiàn)著美，讓人賞心悅目。Python代碼對布局要求非常嚴格，尤其是使用縮進來體現(xiàn)代碼的邏輯關(guān)系，這一硬性要求非常有利于學習者和程序員養(yǎng)成一個良好、嚴謹?shù)牧晳T。除了能夠快速解決問題之外，代碼布局要求嚴格也是Python被廣泛選作教學語言的重要原因。
為推進黨的二十大精神進教材、進課堂、進頭腦，編者緊跟行業(yè)理念、技術(shù)發(fā)展和社會對人才的實際需求，本次改版除優(yōu)化內(nèi)容外，還在每章的培養(yǎng)目標中增加了素養(yǎng)目標的內(nèi)容，以Python程序設(shè)計與應(yīng)用為載體，旨在培養(yǎng)學生的家國情懷、民族自豪感，增強文化自信，提高創(chuàng)新思維、動手實踐能力，優(yōu)化代碼與安全編碼的意識，培養(yǎng)精益求精的工匠精神，遵守大數(shù)據(jù)倫理學與相關(guān)職業(yè)道德等。
內(nèi)容組織與閱讀建議
本書共14個項目和若干子任務(wù)，主要包括Python編程基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)爬蟲、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)可視化四大部分內(nèi)容，全部代碼適用于Python 3.6/3.7/3.8/3.9/3.10/3.11以及更高版本。
項目 1 搭建和使用Python開發(fā)環(huán)境。簡單介紹Python語言與版本、安裝與配置Python開發(fā)環(huán)境、Python編碼規(guī)范、擴展庫安裝方法，以及標準庫對象與擴展庫對象的導入。
項目 2 使用內(nèi)置對象和運算符。講解Python常用內(nèi)置對象、運算符、常用內(nèi)置函數(shù)、Python關(guān)鍵字。
項目 3 使用列表、元組、字典、集合。講解列表、元組與生成器表達式、字典、集合、序列解包。
項目 4 使用程序控制結(jié)構(gòu)。講解條件表達式的常見形式，單分支、雙分支、多分支選擇結(jié)構(gòu)及嵌套的選擇結(jié)構(gòu)；循環(huán)結(jié)構(gòu)，包括for循環(huán)與while循環(huán)，break與continue語句；以及異常處理結(jié)構(gòu)。
項目 5 設(shè)計和使用自定義函數(shù)。講解函數(shù)定義與調(diào)用語法、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表達式、生成器函數(shù)。
項目 6 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。講解類的定義與使用、數(shù)據(jù)成員與成員方法、繼承、特殊方法。
項目 7 使用字符串。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、字符串常量、中英文分詞、漢字到拼音的轉(zhuǎn)換。
項目 8 使用正則表達式。講解正則表達式語法、正則表達式模塊re的用法。
項目 9 讀寫文件內(nèi)容。講解文件操作基本知識、文本文件內(nèi)容操作，以及Excel與Word等常見類型文件的操作。
項目 10 文件與文件夾操作。講解os、os.path與shutil等模塊的用法，以及遞歸遍歷文件夾和按廣度優(yōu)先遍歷文件夾的原理。
項目 11 網(wǎng)絡(luò)爬蟲入門與應(yīng)用。講解HTML與JavaScript基礎(chǔ)，以及urllib、ScraPy、beautifulsoup4、requests、Selenium在網(wǎng)絡(luò)爬蟲程序中的應(yīng)用。
項目 12 使用NumPy實現(xiàn)數(shù)組與矩陣運算。講解NumPy的數(shù)組和矩陣運算。
項目 13 使用Pandas分析與處理數(shù)據(jù)。講解Pandas常用操作、Pandas結(jié)合Matplotlib進行數(shù)據(jù)可視化、Pandas的應(yīng)用。
項目 14 使用Matplotlib進行數(shù)據(jù)可視化。介紹使用Python擴展庫Matplotlib進行數(shù)據(jù)可視化相關(guān)的技術(shù)，包括折線圖、散點圖、餅狀圖、柱狀圖、三維圖的繪制，以及切分繪圖區(qū)域、設(shè)置坐標軸和圖例等內(nèi)容。
本書適用讀者
本書是機械工業(yè)出版社組織出版的高等職業(yè)教育系列教材之一。本書可以作為（但不限于）�？�、高職院校程序設(shè)計課程的教材，也可作為Python愛好者的自學用書。
配套資源
本書提供教學PPT、源代碼、大綱、習題答案、微課視頻等全套教學資源，可通過微信公眾號Python小屋獲取，或發(fā)送郵件至dongfuguo2005@126.com與作者聯(lián)系獲��；也可通過機械工業(yè)出版社相應(yīng)渠道獲�。ㄒ姲鏅�(quán)頁內(nèi)容簡介）。另外，本書還提供了課程思政講解視頻，可掃描下面的二維碼觀看。
致謝
首先感謝父母的養(yǎng)育之恩，在當年那么艱苦的條件下還堅決支持我讀書，沒有讓我像有些同齡的孩子一樣輟學。感謝姐姐、姐夫多年來對我的愛護，以及在老家對父母的照顧，感謝善良的弟弟、弟媳在老家對父母的照顧。當然，最應(yīng)該感謝的是妻子和孩子對我這個工作狂人的理解和體諒。
感謝每一位讀者，感謝您在茫茫書海中選擇了本書，衷心祝愿您能夠從本書中受益，學到真正需要的知識。同時也期待每一位讀者的熱心反饋，隨時歡迎您指出書中的不足，并通過微信公眾號Python小屋或電子郵箱dongfuguo2005@126.com與作者溝通和交流。