前言


近年来，发展人工智能已经上升为国家战略。Python具有丰富的AI库、机器学习库、自然语言和文本处理库，使其成为适用于人工智能的编程语言之一。此外，Python还可应用于数据分析、组件集成、图像处理、科学计算等众多领域。
为适应跨界创新的需求，不同层次、不同专业的读者迫切需要一种可以更多地专注于解决问题，而不必更多地考虑实现细节的计算机语言，即让计算机语言回归服务的功能。Python就是最佳的选择。
Python以其“简单、优雅、明确、易学”的特性成为人们学习编程的入门级语言。十几万种第三方库形成了Python的“计算生态”，推动了Python的发展。
Python在业界得到了广泛的应用，几乎所有大中型互联网企业，如YouTube、豆瓣、知乎、谷歌、雅虎、Meta、百度、腾讯、美团等都在使用Python。
面对诸多的应用需求，以及Python适合于所有专业学生学习的特点， 2018年，教育部将Python纳入全国计算机等级考试的范围。相信在未来，Python将得到更好的普及与发展。
编者从教学实践中精选了大量的实例，让读者能全面地了解和学习这门简单、易学的语言。编写本书的教师从“实用、易用、有效”的角度组织内容，以应用为核心展开讲解，力求通过知识的最小集来实现最大范围的应用。
Python可用于脚本程序编写、Web网站开发、文本处理、科学计算、数据分析、数据库应用系统开发等多个领域。
本书共7章，各章主要内容如下。
第1章Python语言基础。首先简要介绍Python语言的诞生、发展和特点，通过几个简单、有趣、实用的实例展示Python程序的构成，读者在学习具体内容之前尽早对Python语言及其程序结构有总体了解，这样有助于后续章节内容的学习与理解。
其次，重点介绍基本数据类型与表达式;整型、浮点型、布尔型、字符串型等基本数据类型;算术运算符与算术表达式、赋值运算符与赋值表达式、位运算符与位运算表达式，为实际动手编写程序打好基础。
第2章程序流程控制。结合程序实例详细介绍赋值语句、分支语句、循环语句，以及顺序结构、分支结构、循环结构的程序设计方法，特别强调Python语言的特点: 多个变量同步赋值、通过严格的缩进构成语句块、循环语句带有else子句等内容，简化程序的编写。
Python的异常处理机制将异常的检测与处理分离，实际上是将功能代码与异常处理代码分开，这样提高了程序的可理解性和可维护性，能够有效保证程序的质量。
第3章函数与模块。本章介绍函数的定义与调用、参数的传递方式、回归函数、局部变量与全局变量、Python内置函数、Python内置标准库、第三方库等内容。拥有丰富的内置标准库和第三方库是Python的重要特色之一，通过使用标准库和第三方库，用户可有效降低编程的难度和减少编程工作量。
第4章组合数据类型。本章介绍Python特有的处理批量数据的数据类型: 字符串、列表、元组、字典和集合。Python提供了灵活、方便的字符串处理方式，字符串具有组合数据类型的部分性质。作为序列数据类型，列表能够简捷、方便地处理一维、二维及多维的批量数据；把元组看作轻量级的列表，对于处理具有不变元素值和不变元素个数的批量数据而言更加简单、高效；字典和集合分别适合处理映射型和集合型批量数据。
第5章类与对象。在简要介绍面向对象程序设计特点的基础上，结合程序实例介绍类与对象、构造函数、继承与派生、多态、运算符重载等内容，帮助读者深入理解面向对象程序设计的基本思想，熟练掌握面向对象程序设计的基本方法，并深入体会面向对象程序设计的优点。
第6章数据存储。本章介绍文件的打开与关闭、文件的读写操作等内容。利用文件可以长久地保存数据，这为处理大批量数据带来了方便。
第7章综合项目——学生成绩管理系统。本章介绍正则表达式模块和操作系统模块的使用。在学生成绩管理系统综合项目中，通过对各功能模块的设计及实现，帮助读者了解项目的完成流程，掌握文件等相关模块在项目中的综合应用。
需要说明的是，对于程序设计知识的学习，教师的讲解是必需的，这样有助于学生较快且准确地理解所学内容，但要想真正深入地理解和掌握程序设计的方法，还需要在教师讲解的基础上多看书、多思考、多编写程序、多上机调试程序。只有多看书、多思考，才能把教师的讲解转化为自己的理解，才能深入理解书中所讲内容的真正含义；只有多编写程序、多上机调试程序，才能准确掌握语法格式及常用的程序设计方法，才能逐渐积累程序调试经验，最终实现“提高程序设计能力、培养程序设计思维”的学习目标。
为方便教师的讲授和学生的学习，本书配有丰富的教学课件和相关源代码，所有程序代码都已上机测试通过。
本书是校企合作成果，由刘磊、余丙军担任主编，黄志川、陈靖宇担任副主编，广东恒电信息科技股份有限公司负责提供案例素材。
本书的编写参考了同类书籍，在此向有关的作者和译者一并表示衷心的感谢。
由于Python语言程序设计涉及的内容非常丰富，限于编者水平，书中难免存在不足之处，欢迎读者批评指正。

 编者
2025年1月