Python计算机程序设计
定价：￥65.00
作者： 於跃成
出版时间：2026-03
出版社：电子工业出版社
- 电子工业出版社
- 9787121522659
- 1-1
- 16开
- 2026-03
- 480
- 工学
- 计算机类
- 计算机科学与技术
- 本科 研究生及以上
内容简介
本书面向本科非计算机专业学生，涵盖海洋工程类、能源动力类、材料类、食品科学与工程类、机械类、土木类共 6 个学科大类及 25 个学科专业，通过“场景生活化”“技术趣味化”“跨学科连接”三大策略，构建从基础到应用的完整编程学习体系。全书共8 章，主要内容如下。
第 1 章开启编程思维，通过梳理计算机语言发展历程与解析 Python 语言特性，引导学生建立编程认知；第2 章深入Python 语法基础，聚焦数据类型、变量与常量、基本输入与输出函数、运算符与表达式、代码规范，通过字符串处理、类型转换等实践培养学生基本编程素养，强调代码可读性与规范性；第3 章解析 Python 流程控制，以分支结构与循环结构为核心，将抽象逻辑转化为可视化创作，帮助学生提升问题解决能力；第 4 章聚焦组合数据类型，系统讲解序列（含列表、元组、字符串等）、集合、字典等结构的操作技巧，并通过 jieba 库实现中文分词与词频统计，展示数据处理的实际应用；第 5 章以函数为代码复用工具，剖析参数传递、变量作用域机制及高阶函数，结合递归函数与匿名函数，帮助学生强化代码模块化设计思维；第6 章围绕文件I/O 展开，覆盖文件路径管理、读/写操作及数据组织维度的处理，通过具体案例帮助学生实现自动化办公应用；第7 章介绍面向对象程序设计，以类与对象为基础，解析继承、多态与封装特性，结合实例展示代码复用与扩展性优势；第8 章拓展第三方库应用，涵盖数值计算、数据分析、数据可视化、机器学习框架、Python 爬虫、简单游戏开发中的碰撞检测等方向，通过跨学科案例打通编程与专业领域的融合通道，塑造学生面向专业的计算思维与创新素养。
第 1 章开启编程思维，通过梳理计算机语言发展历程与解析 Python 语言特性，引导学生建立编程认知；第2 章深入Python 语法基础，聚焦数据类型、变量与常量、基本输入与输出函数、运算符与表达式、代码规范，通过字符串处理、类型转换等实践培养学生基本编程素养，强调代码可读性与规范性；第3 章解析 Python 流程控制，以分支结构与循环结构为核心，将抽象逻辑转化为可视化创作，帮助学生提升问题解决能力；第 4 章聚焦组合数据类型，系统讲解序列（含列表、元组、字符串等）、集合、字典等结构的操作技巧，并通过 jieba 库实现中文分词与词频统计，展示数据处理的实际应用；第 5 章以函数为代码复用工具，剖析参数传递、变量作用域机制及高阶函数，结合递归函数与匿名函数，帮助学生强化代码模块化设计思维；第6 章围绕文件I/O 展开，覆盖文件路径管理、读/写操作及数据组织维度的处理，通过具体案例帮助学生实现自动化办公应用；第7 章介绍面向对象程序设计，以类与对象为基础，解析继承、多态与封装特性，结合实例展示代码复用与扩展性优势；第8 章拓展第三方库应用，涵盖数值计算、数据分析、数据可视化、机器学习框架、Python 爬虫、简单游戏开发中的碰撞检测等方向，通过跨学科案例打通编程与专业领域的融合通道，塑造学生面向专业的计算思维与创新素养。
目录
目录
第1章 认识Python 1
1.1 计算机语言概述 1
1.1.1 计算机语言发展历程 1
1.1.2 高级语言的执行原理 2
1.2 Python语言 3
1.2.1 Python语言发展历程 4
1.2.2 Python语言核心优势 4
1.3 开发环境搭建 5
1.3.1 Python的版本选择 5
1.3.2 Python的安装 5
1.3.3 运行Python程序 6
1.4 程序设计基础 9
1.4.1 程序设计基本流程 9
1.4.2 IPO设计方法 10
1.4.3 程序设计案例：简易计算器 10
1.5 Python设计哲学 14
1.5.1 Python之禅 14
1.5.2 核心原则解读 14
1.6 本章小结 15
本章习题 15
第2章 Python语法基础 17
2.1 数据类型 17
2.1.1 数字类型 17
2.1.2 文本类型 20
2.1.3 布尔类型 21
2.1.4 数据类型转换 22
2.1.5 eval()函数 25
2.2 变量与常量 26
2.2.1 标识符命名规范 26
2.2.2 变量及其特性 27
2.2.3 变量的赋值方式 28
2.2.4 Python中的常量约定 30
2.3 基本输入与输出函数 30
2.3.1 内置函数 30
2.3.2 输出函数print() 31
2.3.3 输入函数input() 34
2.4 运算符与表达式 36
2.4.1 算术/比较/逻辑运算符 36
2.4.2 成员/身份/位运算符 40
2.4.3 运算符优先级 43
2.4.4 表达式应用案例 43
2.5 代码规范 44
2.5.1 清晰的变量命名 44
2.5.2 清晰的注释 45
2.5.3 规范的代码缩进 46
2.6 模块化编程 46
2.6.1 Python中的模块 46
2.6.2 模块导入的方法 47
2.6.3 标准库函数 48
2.7 综合案例：船舶航行数据采集与分析 50
2.8 本章小结 53
本章习题 53
第3章 Python流程控制 55
3.1 程序流程表示 55
3.1.1 流程图 55
3.1.2 程序的基本结构 56
3.2 分支结构 57
3.2.1 单分支结构 57
3.2.2 双分支结构 58
3.2.3 多分支结构 60
3.3 循环结构 63
3.3.1 循环结构三要素 63
3.3.2 while语句 63
3.3.3 for语句 65
3.3.4 跳转语句 67
3.3.5 循环嵌套 70
3.4 程序的异常处理 72
3.4.1 异常处理的基本概念 72
3.4.2 try-except语句 73
3.4.3 try-except-…-except语句 73
3.4.4 try-except-…-except-else-finally语句 74
3.5 Turtle 75
3.5.1 基本概念 76
3.5.2 Turtle的坐标体系 76
3.5.3 其他常用控制函数 79
3.6 综合案例：动态绘制彩色同心圆 82
3.7 本章小结 85
本章习题 85
第4章 组合数据类型 89
4.1 序列 89
4.1.1 序列概述 89
4.1.2 列表 89
4.1.3 元组 95
4.1.4 字符串 96
4.1.5 序列例题 99
4.2 集合 102
4.2.1 创建集合 102
4.2.2 修改集合 103
4.2.3 集合运算 103
4.2.4 常用的集合函数 104
4.3 字典 104
4.3.1 创建字典 104
4.3.2 访问字典 104
4.3.3 添加或修改键值对 107
4.3.4 删除键值对 107
4.3.5 字典的常用内置函数及方法 107
4.3.6 字典例题 108
4.4 综合性习题 109
4.5 jieba库 112
4.5.1 核心特性和技术原理 112
4.5.2 jieba库使用步骤 113
4.5.3 jieba库应用案例 114
4.6 本章小结 116
本章习题 116
第5章 函数 118
5.1 函数基础知识 119
5.1.1 函数的定义 119
5.1.2 函数的调用 120
5.2 函数参数传递 123
5.2.1 位置参数 123
5.2.2 关键字参数 123
5.2.3 默认参数 123
5.2.4 可变参数 124
5.3 变量作用域 127
5.3.1 局部变量 128
5.3.2 全局变量与global关键字 128
5.3.3 嵌套函数与nonlocal关键字 131
5.4 特殊函数 134
5.4.1 匿名函数 134
5.4.2 递归函数 134
5.4.3 高阶函数 141
5.4.4 filter()数据过滤 146
5.5 综合案例：学生成绩分析与处理 148
5.6 本章小结 154
本章习题 154
第6章 文件I/O 158
6.1 文件基础知识 158
6.1.1 文件的类型 158
6.1.2 文件的打开与关闭 159
6.1.3 文件的编码 160
6.2 文件操作 161
6.2.1 文件的读取 161
6.2.2 文件的写入 162
6.3 数据组织的维度 163
6.3.1 数据组织维度的基本概念 163
6.3.2 一维数据的处理 165
6.3.3 二维数据的处理 165
6.4 Python标准库CSV模块 166
6.4.1 基础读取 166
6.4.2 写入CSV文件 167
6.4.3 其他常见问题处理 168
6.5 例题解析 169
6.6 本章小结 171
本章习题 171
第7章 面向对象程序设计 173
7.1 类与对象的定义 173
7.1.1 类与对象 173
7.1.2 类的定义 173
7.2 对象的创建与使用 174
7.2.1 对象的创建 174
7.2.2 self参数与__init__()方法 175
7.2.3 属性与方法 175
7.3 访问权限 182
7.3.1 公有属性和私有属性 182
7.3.2 公有方法和私有方法 183
7.4 继承与派生 185
7.4.1 继承性 185
7.4.2 派生类的定义与使用 186
7.5 多态 192
7.6 综合案例：动物园管理系统 198
7.7 本章小结 202
本章习题 202
第8章 Python生态 206
8.1 数值计算：NumPy 206
8.1.1 NumPy数组 206
8.1.2 数学和统计功能 210
8.1.3 综合案例：船舶速度预测 213
8.2 数据分析：Pandas 215
8.2.1 Pandas基础 215
8.2.2 数据分析与统计 221
8.2.3 综合案例：船舶航行数据分析 223
8.3 数据可视化 225
8.3.1 可视化基础 225
8.3.2 Matplotlib的使用 226
8.3.3 Seaborn的使用 233
8.4 机器学习框架：PyTorch 238
8.4.1 PyTorch简介 238_
第1章 认识Python 1
1.1 计算机语言概述 1
1.1.1 计算机语言发展历程 1
1.1.2 高级语言的执行原理 2
1.2 Python语言 3
1.2.1 Python语言发展历程 4
1.2.2 Python语言核心优势 4
1.3 开发环境搭建 5
1.3.1 Python的版本选择 5
1.3.2 Python的安装 5
1.3.3 运行Python程序 6
1.4 程序设计基础 9
1.4.1 程序设计基本流程 9
1.4.2 IPO设计方法 10
1.4.3 程序设计案例：简易计算器 10
1.5 Python设计哲学 14
1.5.1 Python之禅 14
1.5.2 核心原则解读 14
1.6 本章小结 15
本章习题 15
第2章 Python语法基础 17
2.1 数据类型 17
2.1.1 数字类型 17
2.1.2 文本类型 20
2.1.3 布尔类型 21
2.1.4 数据类型转换 22
2.1.5 eval()函数 25
2.2 变量与常量 26
2.2.1 标识符命名规范 26
2.2.2 变量及其特性 27
2.2.3 变量的赋值方式 28
2.2.4 Python中的常量约定 30
2.3 基本输入与输出函数 30
2.3.1 内置函数 30
2.3.2 输出函数print() 31
2.3.3 输入函数input() 34
2.4 运算符与表达式 36
2.4.1 算术/比较/逻辑运算符 36
2.4.2 成员/身份/位运算符 40
2.4.3 运算符优先级 43
2.4.4 表达式应用案例 43
2.5 代码规范 44
2.5.1 清晰的变量命名 44
2.5.2 清晰的注释 45
2.5.3 规范的代码缩进 46
2.6 模块化编程 46
2.6.1 Python中的模块 46
2.6.2 模块导入的方法 47
2.6.3 标准库函数 48
2.7 综合案例：船舶航行数据采集与分析 50
2.8 本章小结 53
本章习题 53
第3章 Python流程控制 55
3.1 程序流程表示 55
3.1.1 流程图 55
3.1.2 程序的基本结构 56
3.2 分支结构 57
3.2.1 单分支结构 57
3.2.2 双分支结构 58
3.2.3 多分支结构 60
3.3 循环结构 63
3.3.1 循环结构三要素 63
3.3.2 while语句 63
3.3.3 for语句 65
3.3.4 跳转语句 67
3.3.5 循环嵌套 70
3.4 程序的异常处理 72
3.4.1 异常处理的基本概念 72
3.4.2 try-except语句 73
3.4.3 try-except-…-except语句 73
3.4.4 try-except-…-except-else-finally语句 74
3.5 Turtle 75
3.5.1 基本概念 76
3.5.2 Turtle的坐标体系 76
3.5.3 其他常用控制函数 79
3.6 综合案例：动态绘制彩色同心圆 82
3.7 本章小结 85
本章习题 85
第4章 组合数据类型 89
4.1 序列 89
4.1.1 序列概述 89
4.1.2 列表 89
4.1.3 元组 95
4.1.4 字符串 96
4.1.5 序列例题 99
4.2 集合 102
4.2.1 创建集合 102
4.2.2 修改集合 103
4.2.3 集合运算 103
4.2.4 常用的集合函数 104
4.3 字典 104
4.3.1 创建字典 104
4.3.2 访问字典 104
4.3.3 添加或修改键值对 107
4.3.4 删除键值对 107
4.3.5 字典的常用内置函数及方法 107
4.3.6 字典例题 108
4.4 综合性习题 109
4.5 jieba库 112
4.5.1 核心特性和技术原理 112
4.5.2 jieba库使用步骤 113
4.5.3 jieba库应用案例 114
4.6 本章小结 116
本章习题 116
第5章 函数 118
5.1 函数基础知识 119
5.1.1 函数的定义 119
5.1.2 函数的调用 120
5.2 函数参数传递 123
5.2.1 位置参数 123
5.2.2 关键字参数 123
5.2.3 默认参数 123
5.2.4 可变参数 124
5.3 变量作用域 127
5.3.1 局部变量 128
5.3.2 全局变量与global关键字 128
5.3.3 嵌套函数与nonlocal关键字 131
5.4 特殊函数 134
5.4.1 匿名函数 134
5.4.2 递归函数 134
5.4.3 高阶函数 141
5.4.4 filter()数据过滤 146
5.5 综合案例：学生成绩分析与处理 148
5.6 本章小结 154
本章习题 154
第6章 文件I/O 158
6.1 文件基础知识 158
6.1.1 文件的类型 158
6.1.2 文件的打开与关闭 159
6.1.3 文件的编码 160
6.2 文件操作 161
6.2.1 文件的读取 161
6.2.2 文件的写入 162
6.3 数据组织的维度 163
6.3.1 数据组织维度的基本概念 163
6.3.2 一维数据的处理 165
6.3.3 二维数据的处理 165
6.4 Python标准库CSV模块 166
6.4.1 基础读取 166
6.4.2 写入CSV文件 167
6.4.3 其他常见问题处理 168
6.5 例题解析 169
6.6 本章小结 171
本章习题 171
第7章 面向对象程序设计 173
7.1 类与对象的定义 173
7.1.1 类与对象 173
7.1.2 类的定义 173
7.2 对象的创建与使用 174
7.2.1 对象的创建 174
7.2.2 self参数与__init__()方法 175
7.2.3 属性与方法 175
7.3 访问权限 182
7.3.1 公有属性和私有属性 182
7.3.2 公有方法和私有方法 183
7.4 继承与派生 185
7.4.1 继承性 185
7.4.2 派生类的定义与使用 186
7.5 多态 192
7.6 综合案例：动物园管理系统 198
7.7 本章小结 202
本章习题 202
第8章 Python生态 206
8.1 数值计算：NumPy 206
8.1.1 NumPy数组 206
8.1.2 数学和统计功能 210
8.1.3 综合案例：船舶速度预测 213
8.2 数据分析：Pandas 215
8.2.1 Pandas基础 215
8.2.2 数据分析与统计 221
8.2.3 综合案例：船舶航行数据分析 223
8.3 数据可视化 225
8.3.1 可视化基础 225
8.3.2 Matplotlib的使用 226
8.3.3 Seaborn的使用 233
8.4 机器学习框架：PyTorch 238
8.4.1 PyTorch简介 238_
