前言



Python语言是1989年由荷兰人Guido van Rossum开发的一种面向对象、解释型、动态数据类型的高级程序设计语言。它的诞生极具戏剧性，据Guido自述，Python语言是他在圣诞节期间为了打发时间而开发的，之所以选择Python作为该编程语言的名称，是因为他是Monty Python戏剧团体的忠实粉丝。
Python语言简单易学，并且有强大的AI(Artificial Intelligence，人工智能)支持库，因此在当前机器学习、人工智能如火如荼的大背景下，迅速流行起来。可以毫不夸张地说，它天生就是一门人工智能语言，内置数据结构丰富，有丰富的第三方库助力机器学习和人工智能算法实现，让程序员更加关注业务本身，把复杂的计算交给库函数去完成。更加给力的是Python也提供GUI和Web应用，大有取代Java的趋势。Python语言的普及程度还远远不够，本人认为至少在高校要让Python代替C语言成为普通本科生的入门语言，所有工科背景的学生都应该掌握。
本书是为适应当前Python语言程序设计的教学和学习的需要编写的，特别是在当前高校学分进一步压缩，课时分配紧张的情况下，专门为32课时的课程设置量身打造的。每一章都有配套的实验，避免了重复编写实验指导的麻烦。案例也是围绕机器学习展开讨论，学生能够在掌握Python语法的同时掌握机器学习的基本原理。通篇按照基础语法、数据结构、程序结构、函数模块、输入输出、面向对象的思路展开，在每章穿插了机器学习基础的案例，机器学习中的统计参数、变量分布、优化计算、矩阵分析、线性回归、线性分类等。这些案例都是经过挑选，既能巩固所学Python语法又能起到机器学习启蒙的作用。例如，统计参数均值和方差计算要使用的基础语法、各种数据类型变量的运算； 变量分布需要数据结构保存样本； 优化计算的梯度下降算法需要循环这种程序结构； 矩阵分析需要调用NumPy包中的矩阵运算的函数； 线性回归需要将结果图形输出； 线性回归需要调用机器学习包SkLearn中的Logistic回归对象方法等。对这些案例程序的阅读能够充分拓展自己的Python实际应用能力，并且能够领悟Python语言作为人工智能语言的魅力，而不是仅仅停留在编几个实验室的程序，限制了自己的思维。
本书中所介绍的案例都是在Windows 10及Python 3.8+PyCharm 2020环境下调试运行通过的，并配有相应的视频，每章都有配套的实验和习题。本书的编写还得到了金陵科技学院智能科学与控制工程学院吴有龙、王莹莹、周端等领导和同事的支持，他们对书稿提出了很多修改意见，在此一并向他们表示感谢。
所有的实例程序可以从清华大学出版社网站http://www.tup.tsinghua.edu.cn下载，但是还是建议读者先自己编写，在编写过程中肯定会出现各种各样的错误，需要耐心查看Python解释器给出的错误提示，努力修改，最后可以对照作者提供的代码发现自己的错误，这样才能提高程序设计水平。


由于时间仓促，书中难免存在不妥之处，恳请各位专家和读者批评指正，并提出宝贵意见。
作者2021年3月