前言



虽然迄今为止已出现近600种高级编程语言，但目前流行的仅有20余种，其中Python语言、C语言、C++语言和Java语言是当下最为流行的4种高级程序设计语言。
Python是一种跨平台、面向对象的动态型高级程序设计语言，最初设计用于编写自动化脚本（Shell），之后由于版本的不断更新和新功能的添加，Python更多地用于独立的大型项目开发。
由于Python语言具有简洁性、易读性以及可扩展性，因此用于科学计算日益增多，并且许多大学已经采用Python作为程序设计课程的编程语言。众多的开源科学计算软件包提供Python的调用接口，例如著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK和医学图像处理库ITK等，而Python专用的科学计算扩展库就更多了，例如十分经典的科学计算扩展库有NumPy、SciPy、Matplotlib和Pandas，它们分别为Python提供了快速数组处理、数值运算、绘图以及数据处理功能。
在设计理念上，Python坚持清晰的风格，这使得它成为一种易使用、易理解、易维护并且受大量用户欢迎的用途广泛的语言。Python的创建者刻意设计了强限制性的语法，使得不规范的程序不能通过编译，其中很重要的一项就是Python的缩进规则，这使得程序更加清晰和美观。 
Python拥有一个功能和规模都很强大的标准库。Python语言的核心只包含数字、字符串、列表、字典和文件等常用类型和函数，而Python标准库涉及广泛，提供了系统管理、网络通信、文本处理、数据库接口、图形系统和XML处理等功能。Python标准库的命名接口清晰、文档良好，很容易学习和使用。
Python社区提供了大量的第三方模块，其使用方式与标准库类似。这些模块功能众多，涵盖科学计算、Web开发、数据库接口和图形系统等多个领域，并且大多成熟且稳定。第三方模块可以使用Python或C语言编写。Boost C++ Libraries包含了一组库，使得以Python或C++编写的程序能互相调用。Python已成为一种强大的可应用于其他语言与工具之间的胶水语言。
Python标准库的主要功能有: 
 文本处理，包含文本格式化、正则表达式匹配、文本差异计算与合并、Unicode支持、二进制数据处理等功能。 文件处理，包含文件操作、临时文件创建、文件压缩与归档、操作配置文件等功能。
 操作系统功能，包含线程与进程支持、I/O复用、日期与时间处理、调用系统函数、书写日记等功能。
 网络通信，包含网络套接字、SSL加密通信、异步网络通信等功能。
 网络协议，支持HTTP、FTP、SMTP、POP、IMAP、NNTP、XMLRPC等多种网络协议，并提供了编写网络服务器的框架。
 W3C格式支持，包含HTML、SGML、XML的处理。
 其他功能，包括国际化支持、数学运算、HASH、Tkinter等。
自从20世纪90年代初Python语言诞生至今，已经历了近30年的时间，其应用越来越广泛，主要应用领域包括Web和Internet开发、科学计算和统计、人工智能、数据处理、桌面界面开发、软件开发、后端开发和网络爬虫等。
本书介绍了Python语言的基本内容，重点说明Python语言程序设计的方法，并结合科学计算、数据处理、信息安全和可视化等信息领域的应用实例构造了全书的体例。
由于时间和水平有限，书中的不足之处和错误在所难免，恳请各位读者批评指正。

陈明2022.1